FR3143191A1 - CONNECTORS GUIDE FOR INVERTER WITH A PLATING DEVICE - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif de plaquage destiné à être installé dans un onduleur comportant au moins deux modules de puissance disposés sur une surface de refroidissement de l'onduleur, le dispositif de plaquage comportant : un corps (50) rigide ayant une forme sensiblement plane et comportant une première face (51) destinée à être tournée vers la surface de refroidissement, au moins deux organes de plaquage (60) distincts portés par la première face (51) du corps (50), chaque organe de plaquage (60) étant destiné à être associé à un desdits modules de puissance de l’onduleur et configuré pour exercer un effort sensiblement perpendiculaire à un plan général d’extension du corps (50) lorsque ledit organe de plaquage (60) est comprimé en vue de plaquer le module de puissance associé contre la surface de refroidissement, le corps (50) comportant des premières portions recouvrant chaque organe de plaquage (60). Figure pour abrégé : figure 2 The invention relates to a plating device intended to be installed in an inverter comprising at least two power modules arranged on a cooling surface of the inverter, the plating device comprising: a rigid body (50) having a substantially planar shape and comprising a first face (51) intended to face the cooling surface, at least two distinct plating members (60) carried by the first face (51) of the body ( 50), each clamping member (60) being intended to be associated with one of said power modules of the inverter and configured to exert a force substantially perpendicular to a general plane of extension of the body (50) when said clamping member (60) is compressed in order to press the associated power module against the cooling surface, the body (50) comprising first portions covering each plating member (60). Figure for abstract: figure 2
Description
La présente invention concerne le domaine des assemblages d’onduleurs électriques. Elle concerne notamment les onduleurs adaptés à piloter le fonctionnement d’une machine électrique de traction d’un véhicule électrique ou hybride, par exemple un véhicule automobile.The present invention relates to the field of electrical inverter assemblies. It relates in particular to inverters adapted to control the operation of an electric traction machine of an electric or hybrid vehicle, for example a motor vehicle.
Un onduleur est, dans le domaine de l’électronique de puissance, un convertisseur de tension permettant de générer des tensions et des courants alternatifs à partir d'une source d'énergie électrique de tension ou de fréquence différente. Un onduleur permet notamment de générer les tensions alternatives adaptées au fonctionnement d’un moteur électrique, synchrone ou asynchrone, à partir d’une source de tension continue, telle qu’une batterie électrique.In the field of power electronics, an inverter is a voltage converter for generating alternating voltages and currents from an electrical energy source of different voltage or frequency. In particular, an inverter can generate alternating voltages suitable for the operation of an electric motor, synchronous or asynchronous, from a direct voltage source, such as an electric battery.
Un onduleur polyphasé, par exemple triphasé, permet de hacher une tension continue en une tension sinusoïdale polyphasée (par exemple triphasée) équilibrée. Les onduleurs comportent pour ce faire des modules de puissance comportant des interrupteurs électroniques, par exemple des IGBT (IGBT signifiant transistor bipolaire à grille isolée, de l’anglais « Insulated Gate Bipolar Transistor »), dont les ouvertures et les fermetures sont commandées de manière appropriée par une ou plusieurs cartes électroniques (carte de contrôle et carte de puissance ou « carte driver », éventuellement réunies en une seule carte).A polyphase inverter, for example three-phase, can chop a direct voltage into a balanced polyphase (for example three-phase) sinusoidal voltage. To do this, inverters include power modules containing electronic switches, for example IGBTs (IGBT meaning insulated gate bipolar transistor, from the English "Insulated Gate Bipolar Transistor"), the opening and closing of which are appropriately controlled by one or more electronic cards (control card and power card or "driver card", possibly combined into a single card).
La ou les cartes électroniques couramment appelées « PCB » (de l’anglais « Printed Circuit Board »), sont composées de circuits imprimés et de composants électroniques. Les composants de l’onduleur, tels que modules de puissance et les cartes électroniques, sont généralement placés dans un boîtier de protection également appelé carter.The electronic card(s) commonly called “PCB” (from the English “Printed Circuit Board”), are composed of printed circuits and electronic components. The components of the inverter, such as power modules and electronic cards, are generally placed in a protective housing also called a casing.
Dans certaines applications, par exemple dans les onduleurs pour véhicules électriques ou hybrides, la tension peut être relativement élevée, de l’ordre de 200V à 800V. La génération de chaleur par effet Joule peut alors devenir importante et risque d’endommager des composants de l’onduleur.In some applications, for example in inverters for electric or hybrid vehicles, the voltage can be relatively high, in the order of 200V to 800V. The generation of heat by Joule effect can then become significant and risks damaging components of the inverter.
De la chaleur est également générée par les interrupteurs électroniques du fait de leur fréquence de commutation élevée. Cette chaleur risque d’endommager les interrupteurs électroniques des modules de puissance dont la température maximale admissible est de l’ordre de 175°C pour un IGBT et est légèrement supérieure pour un interrupteur électronique SiC.Heat is also generated by electronic switches due to their high switching frequency. This heat may damage the electronic switches of power modules whose maximum permissible temperature is around 175°C for an IGBT and slightly higher for a SiC electronic switch.
Pour refroidir les modules de puissance et/ou dissiper la chaleur qu'ils génèrent, il est connu de plaquer les modules de puissance contre un fond du carter ou une plaque de refroidissement de l’onduleur afin d’assurer un transfert thermique satisfaisant. Ainsi, la chaleur générée par les modules de puissance est évacuée vers le carter ou la plaque de refroidissement.To cool the power modules and/or dissipate the heat they generate, it is known to press the power modules against a bottom of the housing or a cooling plate of the inverter in order to ensure satisfactory heat transfer. Thus, the heat generated by the power modules is evacuated towards the housing or the cooling plate.
Le document FR2995138 divulgue un organe de plaquage agencé pour être monté dans un bloc électronique de puissance et permettant de plaquer une pièce contre une surface. L’organe de plaquage comprend des pattes élastiquement déformables s’étendant le long d’une plaque ayant une forme allongée. La plaque comporte à ses extrémités longitudinales des moyens de fixation pour fixer l’organe de plaquage sur le carter.Document FR2995138 discloses a plating member designed to be mounted in a power electronics block and for plating a part against a surface. The plating member comprises elastically deformable tabs extending along a plate having an elongated shape. The plate comprises at its longitudinal ends fixing means for fixing the plating member to the casing.
Néanmoins, l’utilisation d'un tel organe de plaquage est complexe dans l'environnement d'un onduleur pour plusieurs raisons. Tout d’abord, du fait de l’empilement des différents composants qui constituent l’onduleur, l’intégration d’un tel organe de plaquage, qui plus est de forme allongée, est complexe.However, the use of such a plating member is complex in the environment of an inverter for several reasons. First of all, due to the stacking of the different components that make up the inverter, the integration of such a plating member, which is also elongated, is complex.
De plus, l’effort exercé par les pattes élastiquement déformables est susceptible d’induire un flambage de la plaque, notamment en son centre entre les moyens de fixation. Ainsi, les dimensions de la plaque peuvent difficilement être réduites, au risque de détériorer la qualité du plaquage à cause d’une déformation de la plaque.In addition, the force exerted by the elastically deformable tabs is likely to cause buckling of the plate, particularly at its centre between the fixing means. Thus, the dimensions of the plate can hardly be reduced, at the risk of deteriorating the quality of the plating due to deformation of the plate.
Enfin, cet organe de plaquage est exclusivement métallique et entraîne, du fait de ses dimensions et de sa proximité avec les autres composants, un risque de court-circuit.Finally, this plating organ is exclusively metallic and, due to its dimensions and its proximity to the other components, carries a risk of short circuit.
La présente invention vise ainsi à proposer un dispositif résolvant tout ou partie des inconvénients évoqués ci-dessus.The present invention thus aims to propose a device resolving all or part of the drawbacks mentioned above.
A cet effet, l’invention concerne selon un premier aspect, un dispositif de plaquage destiné à être installé dans un onduleur comportant au moins deux modules de puissance disposés sur une surface de refroidissement de l'onduleur, le dispositif de plaquage comportant :
- un corps rigide ayant une forme sensiblement plane et comportant une première face destinée à être tournée vers la surface de refroidissement,
- au moins deux organes de plaquage distincts portés par la première face du corps, chaque organe de plaquage étant destiné à être associé à un desdits au moins deux modules de puissance de l’onduleur et configuré pour exercer un effort sensiblement perpendiculaire à un plan général d’extension du corps lorsque ledit organe de plaquage est comprimé en vue de plaquer le module de puissance associé contre la surface de refroidissement,
- a rigid body having a substantially planar shape and comprising a first face intended to be turned towards the cooling surface,
- at least two separate plating members carried by the first face of the body, each plating member being intended to be associated with one of said at least two power modules of the inverter and configured to exert a force substantially perpendicular to a general plane of extension of the body when said plating member is compressed in order to press the associated power module against the cooling surface,
le corps comportant des premières portions recouvrant chaque organe de plaquage.the body comprising first portions covering each plating member.
Grâce aux organes de plaquage selon l’invention, le dispositif de plaquage améliore le refroidissement des modules de puissance, tout en étant compact et compatible avec plusieurs structures d’onduleurs.Thanks to the plating members according to the invention, the plating device improves the cooling of the power modules, while being compact and compatible with several inverter structures.
En particulier, l’effort exercé par un organe de plaquage sur un module de puissance associé est repris par une première portion du corps, sans être transmis à l’au moins un autre organe de plaquage. Autrement dit, l’effort exercé par un organe de plaquage n’affecte pas l’au moins un autre organe de plaquage et inversement. Les efforts exercés par les organes de plaquage sur les modules sont ainsi uniformes et constants, et le refroidissement de chaque module de puissance est assuré de manière fiable.In particular, the force exerted by a plating member on an associated power module is taken up by a first portion of the body, without being transmitted to the at least one other plating member. In other words, the force exerted by a plating member does not affect the at least one other plating member and vice versa. The forces exerted by the plating members on the modules are thus uniform and constant, and the cooling of each power module is ensured reliably.
De plus, il est plus facile de fabriquer un organe de plaquage destiné à être associé avec un module de puissance, au lieu de fabriquer spécifiquement un organe de plaquage dont la configuration est spécifique à chaque structure d’onduleur. En effet, les organes de plaquage peuvent être disposés différemment sur le corps selon la structure de l’onduleur, et en particulier selon l’agencement des modules de puissance. L’invention peut comporter de manière facultative une ou plusieurs des caractéristiques suivantes combinées entre elles ou non.In addition, it is easier to manufacture a plating member intended to be associated with a power module, instead of specifically manufacturing a plating member whose configuration is specific to each inverter structure. Indeed, the plating members can be arranged differently on the body according to the structure of the inverter, and in particular according to the arrangement of the power modules. The invention can optionally comprise one or more of the following features combined with each other or not.
Le corps peut comporter, de plus, des deuxièmes portions, adjacentes ou superposées aux premières portions, dans lesquelles sont ménagés des orifices formant des guides pour des broches de commande du module de puissance. En d’autres termes, chaque organe de plaquage est supporté et maintenu en position par une première portion du corps qui est proche, mais distincte, d’une deuxième portion adaptée à guider des broches de commande. Cela permet notamment de réduire le risque de court-circuit lorsque les organes de plaquage sont en métal.The body may further comprise second portions, adjacent to or superimposed on the first portions, in which orifices are provided forming guides for control pins of the power module. In other words, each plating member is supported and held in position by a first portion of the body which is close to, but distinct from, a second portion adapted to guide control pins. This makes it possible in particular to reduce the risk of short circuit when the plating members are made of metal.
Par « broche de commande » ou plus simplement « broche », il est entendu un connecteur mâle sous la forme d’une barrette rigide métallique adaptée à être insérée dans un connecteur femelle correspondant.By "control pin" or more simply "pin", we mean a male connector in the form of a rigid metal strip suitable for insertion into a corresponding female connector.
Chaque organe de plaquage peut être réalisé, au moins partiellement, en métal, et en ce que le corps est réalisé en plastique.Each plating member may be made, at least partially, of metal, and in that the body is made of plastic.
Chaque organe de plaquage peut être fixé au corps du dispositif de plaquage par encliquetage.Each plating member can be attached to the plating device body by snap-fastening.
Chaque organe de plaquage peut comporter
- une plaque fixée sur la face interne du corps, et
- une lame ressort élastiquement déformable, la lame ressort ayant un bord de raccord rattachant la lame ressort à la plaque et un bord d’extrémité libre qui est distal par rapport au bord de raccordement, le bord d’extrémité libre étant destiné à venir en appui contre l’au moins un module de puissance.
- a plate fixed on the internal face of the body, and
- an elastically deformable spring blade, the spring blade having a connecting edge attaching the spring blade to the plate and a free end edge which is distal to the connecting edge, the free end edge being intended to come into abutment against the at least one power module.
La lame ressort peut avoir une forme globale de trapèze isocèle, avec le bord de raccord formant la petite base et le bord d’extrémité libre formant la grande base de ce trapèze.The spring blade may have the overall shape of an isosceles trapezoid, with the connecting edge forming the small base and the free end edge forming the large base of this trapezoid.
Chaque organe de plaquage comporte une deuxième lame ressort, les bords d’extrémité libre de chacune des lames étant en regard l’un de l’autre et s’inscrivant sensiblement dans un même plan. De préférence, les lames peuvent s’étendre sur toute la largeur du module de puissance.Each plating member comprises a second spring blade, the free end edges of each of the blades facing each other and substantially in the same plane. Preferably, the blades can extend over the entire width of the power module.
La plaque de chaque organe de plaquage peut présenter des zones de concentration de contraintes liées à la déformation de la lame ressort, ces zones étant situées aux extrémités du bord de raccord de la lame ressort, la plaque étant pourvue, à chaque zone de concentration de contraintes, d’un bossage de rigidification locale.The plate of each plating member may have stress concentration zones linked to the deformation of the spring blade, these zones being located at the ends of the connecting edge of the spring blade, the plate being provided, at each stress concentration zone, with a local stiffening boss.
Le corps peut comporter une portion intermédiaire qui est positionnée entre lesdits au moins deux organes de plaquage, ladite portion intermédiaire comportant un logement adapté à recevoir un capteur de température.The body may comprise an intermediate portion which is positioned between said at least two plating members, said intermediate portion comprising a housing adapted to receive a temperature sensor.
L’invention concerne, selon un deuxième aspect, un onduleur comportant
- une surface de refroidissement,
- au moins deux modules de puissance, chaque module de puissance étant disposé sur la surface de refroidissement, et
- un dispositif de plaquage tel que décrit précédemment, chacun desdits au moins deux organes de plaquage étant comprimé entre le corps et le module de puissance associé et exerçant un effort plaquant ledit module de puissance contre la surface de refroidissement.
- a cooling surface,
- at least two power modules, each power module being arranged on the cooling surface, and
- a plating device as described above, each of said at least two plating members being compressed between the body and the associated power module and exerting a force plating said power module against the cooling surface.
Chaque module de puissance peut comporter des broches de commande. L’onduleur peut comporter, de plus, une carte électronique comportant des connecteurs femelles auxquels sont reliées les broches de commande desdits au moins deux modules de puissance, au moins une broche de commande de chacun desdits au moins deux modules de puissance traversant un orifice du dispositif de plaquage.Each power module may comprise control pins. The inverter may further comprise an electronic card comprising female connectors to which the control pins of said at least two power modules are connected, at least one control pin of each of said at least two power modules passing through an orifice of the plating device.
L’onduleur peut comporter un élément d’interface conducteur thermiquement interposé entre chaque module de puissance et la surface de refroidissement, l’élément d’interface étant compressé entre chaque module de puissance et la surface de refroidissement sous l’action de l’organe de plaquage.The inverter may include a thermally conductive interface element interposed between each power module and the cooling surface, the interface element being compressed between each power module and the cooling surface under the action of the plating member.
L’élément d’interface peut avoir une conductivité thermique qui est fonction de la pression appliquée sur ledit élément d’interface.The interface element may have a thermal conductivity which is a function of the pressure applied to said interface element.
L’effort exercé par chaque organe de plaquage sur le module de puissance associé peut être compris entre 5 daN et 100 daN, et de préférence entre 20 daN et 60 daN.The force exerted by each plating member on the associated power module can be between 5 daN and 100 daN, and preferably between 20 daN and 60 daN.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d’exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés.The present invention will be better understood upon reading the description of exemplary embodiments, with reference to the attached drawings.
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A cet effet, l’onduleur 1 comporte un module de puissance 2 et une carte électronique 3 configurée pour commander, de manière appropriée, le module de puissance 2. Le module de puissance 2 comporte pour ce faire des broches de commande 21 qui s’étendent en direction de la carte électronique 3 et qui viennent s’engager dans des connecteurs femelles 31 de la carte électronique 3 pour réaliser une connexion électrique.For this purpose, the inverter 1 comprises a power module 2 and an electronic card 3 configured to control, in an appropriate manner, the power module 2. The power module 2 comprises for this purpose control pins 21 which extend in the direction of the electronic card 3 and which engage in female connectors 31 of the electronic card 3 to make an electrical connection.
L’onduleur 1 comporte une surface 4 de refroidissement configurée pour dissiper la chaleur générée par des composants de l’onduleur 1 et notamment, dans l’exemple illustré, du module de puissance 2.The inverter 1 comprises a cooling surface 4 configured to dissipate the heat generated by components of the inverter 1 and in particular, in the example illustrated, of the power module 2.
Afin d’assurer une bonne conductivité thermique et donc une évacuation efficace de la chaleur, le module de puissance 2 est plaqué ou pressé contre la surface 4 de refroidissement par un dispositif de plaquage 5 de l’onduleur 1. Le dispositif de plaquage 5 est configuré pour exercer un effort sensiblement perpendiculaire à la surface du module de puissance 2 en contact avec la surface 4 de refroidissement.In order to ensure good thermal conductivity and therefore efficient heat dissipation, the power module 2 is pressed against the cooling surface 4 by a pressing device 5 of the inverter 1. The pressing device 5 is configured to exert a force substantially perpendicular to the surface of the power module 2 in contact with the cooling surface 4.
L’onduleur 1 comporte un carter 8 dans lequel sont logés le module de puissance 2, la carte électronique 3 et le dispositif de plaquage 5. Pour des raisons de compacité de l’onduleur 1, le dispositif de plaquage 5 est disposé entre le module de puissance 2 et la carte électronique 3.The inverter 1 comprises a casing 8 in which the power module 2, the electronic card 3 and the plating device 5 are housed. For reasons of compactness of the inverter 1, the plating device 5 is arranged between the power module 2 and the electronic card 3.
Le module de puissance 2 et la surface 4 de refroidissement ayant potentiellement sur leurs surfaces en contact des irrégularités de surface, par exemple de l’ordre 150 microns maximum, il est prévu un élément d’interface 6 conducteur thermiquement qui est interposé entre le module de puissance 2 et la surface 4 de refroidissement. L’élément d’interface 6 assure ainsi une conductivité thermique améliorée, notamment en comblant de potentiels interstices entre le module de puissance 2 et la surface 4 de refroidissement.The power module 2 and the cooling surface 4 potentially having surface irregularities on their contact surfaces, for example of the order of 150 microns maximum, a thermally conductive interface element 6 is provided which is interposed between the power module 2 and the cooling surface 4. The interface element 6 thus ensures improved thermal conductivity, in particular by filling potential gaps between the power module 2 and the cooling surface 4.
La conductivité thermique peut encore être améliorée en appliquant un effort en compression prédéterminé sur l’élément d’interface 6 qui, dans certains cas, présente des propriétés intrinsèques de conductivité thermique variant en fonction de l’effort appliqué. L’élément d’interface 6 est par exemple une pâte thermique, aussi désignée par le terme anglophone « gap filler », pour laquelle un effort en compression compris entre 5 daN et 100 daN, de préférence entre 20 daN et 60 daN, permet d’améliorer les propriétés de conductivité thermique de cette pâte thermique. L’utilisation d’une pâte thermique garantit également une répartition homogène de l’élément d’interface 6 entre le module de puissance 2 et la surface 4 de refroidissement, en s’étalant sous l’action de l’effort exercé par le dispositif de plaquage 5. Autrement dit, l’effort appliqué par le dispositif de plaquage 5 sur le module de puissance 2 contribue à l’expansion de l’élément d'interface 6. Cet effort contribue aussi à l’obtention d’une épaisseur prédéterminée, qui est de préférence la plus faible possible, de sorte à seulement combler les interstices entre le module de puissance 2 et la surface 4 de refroidissement afin d’assurer un transfert thermique homogène.The thermal conductivity can be further improved by applying a predetermined compressive force to the interface element 6 which, in certain cases, has intrinsic thermal conductivity properties varying according to the force applied. The interface element 6 is for example a thermal paste, also referred to by the English term “gap filler”, for which a compressive force of between 5 daN and 100 daN, preferably between 20 daN and 60 daN, makes it possible to improve the thermal conductivity properties of this thermal paste. The use of a thermal paste also ensures a homogeneous distribution of the interface element 6 between the power module 2 and the cooling surface 4, by spreading under the action of the force exerted by the plating device 5. In other words, the force applied by the plating device 5 on the power module 2 contributes to the expansion of the interface element 6. This force also contributes to obtaining a predetermined thickness, which is preferably as small as possible, so as to only fill the gaps between the power module 2 and the cooling surface 4 in order to ensure homogeneous heat transfer.
Les figures 2 et 3 montrent plus en détails le dispositif de plaquage 5 conforme à l’invention.Figures 2 and 3 show in more detail the plating device 5 according to the invention.
Le dispositif de plaquage 5 est formé essentiellement par un corps 50 sensiblement plan et des organes de plaquage 60 qui sont portés par une première face 51 du corps 50, destinée à être tournée vers le module de puissance 2. Chaque organe de plaquage 60 est configuré pour exercer un effort dirigé à l’opposé du corps 50 lorsque cet organe de plaquage 60 est comprimé, de sorte à plaquer un module de puissance 2 contre la surface 4 de refroidissement.The plating device 5 is formed essentially by a substantially flat body 50 and plating members 60 which are carried by a first face 51 of the body 50, intended to be turned towards the power module 2. Each plating member 60 is configured to exert a force directed away from the body 50 when this pressing member 60 is compressed, so as to press a power module 2 against the cooling surface 4.
Dans l’exemple illustré, le dispositif de plaquage 5 a un corps 50 de forme allongée, globalement rectangulaire, et trois organes de plaquage 60 distincts, répartis le long d’un axe longitudinal X du corps 50. Autrement dit, chaque organe de plaquage 60 est indépendant ou distinct et le corps 50 sert de support pour maintenir en position ces organes de plaquage 60.In the example illustrated, the plating device 5 has a body 50 of elongated shape, generally rectangular, and three distinct plating members 60, distributed along a longitudinal axis X of the body 50. In other words, each plating member 60 is independent or distinct and the body 50 serves as a support to hold these plating members 60 in position.
Comme l’illustre la
Les moyens de renfort 54 assurent une rigidité du corps 50, notamment au niveau des portions de plaquage 53, ce qui permet de limiter voire d’éviter les déformations par flexion du corps 50 sous l’influence de l’effort exercé par chaque organe de plaquage 60. Les moyens de renfort 54 contribuent ainsi à l’application et au maintien d’un effort identique sur chaque module de puissance 60. A noter que le corps 50 comporte aussi sur chacune des faces 51 et 52 d’autres nervures de renfort, plus petites, ayant par exemple une forme de nid d’abeille.The reinforcing means 54 ensure rigidity of the body 50, in particular at the level of the plating portions 53, which makes it possible to limit or even avoid deformations by bending of the body 50 under the influence of the force exerted by each plating member 60. The reinforcing means 54 thus contribute to the application and maintenance of an identical force on each power module 60. It should be noted that the body 50 also comprises on each of the faces 51 and 52 other, smaller, reinforcing ribs, for example having a honeycomb shape.
Les organes de plaquage 60 sont ici formés par des lames ressorts, utilisant les propriétés élastiques du matériau à partir duquel ces lames sont formées pour exercer un effort. Pour des raisons de résistance, notamment à la chaleur et la déformation, il est préférable que les organes de plaquage 60 soient réalisés en métal.The plating members 60 are here formed by spring blades, using the elastic properties of the material from which these blades are formed to exert a force. For reasons of resistance, in particular to heat and deformation, it is preferable for the plating members 60 to be made of metal.
Les organes de plaquage 60 étant, une fois le dispositif de plaquage 5 assemblé dans l’onduleur 1, à proximité des broches de commande 21 sont susceptibles d’entrer en contact avec une des broches 21, par exemple lors d’un choc ou du fait de vibrations, ce qui est particulièrement fréquent dans le cas d’un onduleur de véhicule. Un tel contact est susceptible de générer un court-circuit, ce qui peut être particulièrement dommageable pour l’onduleur 1.The plating members 60 being, once the plating device 5 is assembled in the inverter 1, close to the control pins 21 are likely to come into contact with one of the pins 21, for example during an impact or due to vibrations, which is particularly frequent in the case of a vehicle inverter. Such contact is likely to generate a short circuit, which can be particularly damaging for the inverter 1.
A cet effet, le corps 50 comporte des portions de guidage 55 qui sont chacune pourvues d’orifices 22 adaptés au passage des broches de commande 21. Chaque orifice 22 est dimensionné pour permettre le passage d’une seule broche de commande 21. Les orifices 22 sont agencés sur le corps 50 de sorte à maintenir les broches de commande 21 à l’écart des organes de plaquage 60. Les orifices 22 sont aussi agencés sur le corps 50 de sorte à garantir un positionnement et une orientation précise des broches de commande 21 en vue de leur raccordement à la carte électronique 3.For this purpose, the body 50 comprises guide portions 55 which are each provided with orifices 22 adapted to the passage of the control pins 21. Each orifice 22 is sized to allow the passage of a single control pin 21. The orifices 22 are arranged on the body 50 so as to keep the control pins 21 away from the plating members 60. The orifices 22 are also arranged on the body 50 so as to guarantee precise positioning and orientation of the control pins 21 with a view to their connection to the electronic card 3.
Le dispositif de plaquage 5 réunit ainsi les fonctions de plaquage et de guidage, tout en maintenant les broches de commande à distance des organes de plaquage 60. L’assemblage du dispositif de plaquage 5 dans l’onduleur est ainsi simplifié.The plating device 5 thus combines the plating and guiding functions, while keeping the control pins at a distance from the plating members 60. The assembly of the plating device 5 in the inverter is thus simplified.
De plus, les broches de commande 21 peuvent être maintenues relativement près des organes de plaquage 60, afin de limiter l’encombrement, sans entrer en contact sous l’influence de vibrations ou de choc. A cet effet, chaque portion de guidage 55 jouxte une portion de plaquage 53 respective afin de limiter la compacité du dispositif de plaquage 5. Dans l’exemple illustré, chaque portion de guidage 55 forme une extension de la portion de plaquage 53 associée selon une direction transversale du corps 50. Les portions de guidage 55 et les portions de plaquage 53 s’inscrivent dans un même plan, définissant un plan général d’extension du corps 50.In addition, the control pins 21 can be kept relatively close to the plating members 60, in order to limit the bulk, without coming into contact under the influence of vibrations or shock. For this purpose, each guide portion 55 adjoins a respective plating portion 53 in order to limit the compactness of the plating device 5. In the example illustrated, each guide portion 55 forms an extension of the associated plating portion 53 in a transverse direction of the body 50. The guide portions 55 and the plating portions 53 are inscribed in the same plane, defining a general extension plane of the body 50.
Les portions de plaquage 53 et les portions de guidage 55 associées, c’est-à-dire destinées respectivement à plaquer et à guider les broches de commande 21 d’un même module de puissance 2, sont espacés les unes des autres, selon l’axe longitudinal X du corps 50, par des portions intermédiaires 56. Chaque portion intermédiaire 56 a ici une forme allongée selon un axe perpendiculaire à l’axe longitudinal X du corps 50.The plating portions 53 and the associated guide portions 55, that is to say intended respectively to plate and guide the control pins 21 of the same power module 2, are spaced from each other, along the longitudinal axis X of the body 50, by intermediate portions 56. Each intermediate portion 56 here has an elongated shape along an axis perpendicular to the longitudinal axis X of the body 50.
Les portions intermédiaires 56 comportent chacune un logement (non référencé) destiné à recevoir un capteur, par exemple un capteur de température configuré pour mesurer la température d’un ou de plusieurs modules de puissance 2. Cela permet d’ajuster le pilotage de l’onduleur 1 et d’éviter d’endommager des composants de l’onduleur 1. Un tel capteur doit ainsi être raccordé électriquement à la carte électronique 3. A cet effet, le logement est traversant et permet le passage, au moins partiellement, à travers l’épaisseur du corps 50 d’un tel capteur.The intermediate portions 56 each comprise a housing (not referenced) intended to receive a sensor, for example a temperature sensor configured to measure the temperature of one or more power modules 2. This makes it possible to adjust the control of the inverter 1 and to avoid damaging components of the inverter 1. Such a sensor must thus be electrically connected to the electronic card 3. For this purpose, the housing is through and allows the passage, at least partially, through the thickness of the body 50 of such a sensor.
Le corps 50 comporte des moyens 7 pour la fixation du dispositif de plaquage 5. Ces moyens 7 sont agencés d’une part à chaque coin du corps 50 et d’autre part aux extrémités longitudinales de chaque portion intermédiaire 56. Les moyens 7 de fixation aux extrémités longitudinales des portions intermédiaires 56 contribuent à la diminution du moment fléchissant au centre, selon l’axe longitudinal X, du corps 50 en reprenant les efforts autour de chaque organe de plaquage 60, c’est-à-dire de chaque portion de plaquage 53.The body 50 comprises means 7 for fixing the plating device 5. These means 7 are arranged on the one hand at each corner of the body 50 and on the other hand at the longitudinal ends of each intermediate portion 56. The means 7 for fixing at the longitudinal ends of the intermediate portions 56 contribute to reducing the bending moment at the center, along the longitudinal axis X, of the body 50 by taking up the forces around each plating member 60, that is to say each plating portion 53.
Dans l’exemple représenté, les portions de plaquage 53 ont une forme globalement rectangulaire et les moyens de fixation 7 sont disposés à chaque coin des portions de plaquage 53. Les efforts des organes de plaquage 60 sont ainsi répartis uniformément entre les moyens de fixation 7.In the example shown, the plating portions 53 have a generally rectangular shape and the fixing means 7 are arranged at each corner of the plating portions 53. The forces of the plating members 60 are thus distributed uniformly between the fixing means 7.
Le dispositif de plaquage 5 est par exemple vissé au carter 8 de l’onduleur 1. En effet, le vissage permet de régler la position verticale du dispositif de plaquage 5 et d’ajuster l’effort exercé sur les modules de puissance 2. Pour augmenter l’effort exercé, il suffit de visser, c’est-à-dire serrer, de sorte à rapprocher le dispositif de plaquage 5 des modules de puissance 2. Cela a pour effet de comprimer chaque organe de plaquage 60 entre le corps 50 et le module de puissance 2 associé. Pour diminuer l’effort exercé, il suffit de dévisser de sorte à éloigner le dispositif de plaquage 5 des modules de puissance 2. En dévissant, le dispositif de plaquage 5 s’éloigne naturellement des modules de puissance 2, sous l’influence de l’effort exercé par les organes de puissance 60 sur les modules de puissance 2 associés.The plating device 5 is for example screwed to the casing 8 of the inverter 1. Indeed, the screwing makes it possible to adjust the vertical position of the plating device 5 and to adjust the force exerted on the power modules 2. To increase the force exerted, it is sufficient to screw, that is to say tighten, so as to bring the plating device 5 closer to the power modules 2. This has the effect of compressing each plating member 60 between the body 50 and the associated power module 2. To reduce the force exerted, it is sufficient to unscrew so as to move the plating device 5 away from the power modules 2. By unscrewing, the plating device 5 naturally moves away from the power modules 2, under the influence of the force exerted by the power members 60 on the associated power modules 2.
Les moyens de fixation 7 sont par exemple formés par des pattes s’étendant depuis le corps 50 et étant munies, à leur extrémité distale, d’un orifice 71 adapté recevoir une vis. Dans l’exemple illustré, les pattes sont légèrement surélevées par rapport à un plan général d’extension du corps, afin de limiter l’espace entre les orifices 71 et des points de fixation de l’onduleur 1.The fixing means 7 are for example formed by tabs extending from the body 50 and being provided, at their distal end, with an orifice 71 adapted to receive a screw. In the example illustrated, the tabs are slightly raised relative to a general plane of extension of the body, in order to limit the space between the orifices 71 and the fixing points of the inverter 1.
Le corps 50 est par exemple obtenu par moulage d’un matériau plastique. L’utilisation d’un matériau plastique permet de former les orifices 22 pour le passage des broches de commande 21 directement dans le corps 50 du fait de la faible conductivité électrique de ce matériau.The body 50 is for example obtained by molding a plastic material. The use of a plastic material makes it possible to form the orifices 22 for the passage of the control pins 21 directly in the body 50 due to the low electrical conductivity of this material.
Le corps 50 est avantageusement formé d’un seul tenant. Cela permet d’avoir une meilleure résistance aux efforts et de faciliter la fabrication du corps 50.The body 50 is advantageously formed from a single piece. This provides better resistance to stress and facilitates the manufacture of the body 50.
La figures 4 à 6 montrent, de manière isolée, un organe de plaquage 60 identique à ceux illustrés à la
L’organe de plaquage 60 comporte une plaque 61 destinée à être fixée sur la première face 51 du corps 50 et des lames ressort 62 élastiquement déformables s’étendant en saillie depuis la plaque 61. Par élastiquement déformable, il est entendu un élément qui revient à une position initiale en l'absence de contrainte. Les lames ressort 62 sont par exemple élastiquement déformables de par leur forme de languette.The plating member 60 comprises a plate 61 intended to be fixed on the first face 51 of the body 50 and elastically deformable spring blades 62 extending in projection from the plate 61. By elastically deformable, it is meant an element which returns to an initial position in the absence of stress. The spring blades 62 are for example elastically deformable by their tongue shape.
Chaque lame ressort 62 a un bord de raccord 63 rattachant la lame ressort 62 à la plaque 61 et un bord d’extrémité libre 64 qui est distal par rapport au bord de raccord 63.Each spring blade 62 has a connecting edge 63 connecting the spring blade 62 to the plate 61 and a free end edge 64 which is distal to the connecting edge 63.
Les bords d’extrémité libre 64 de chaque lame ressort 62 sont destinés à venir en appui contre un module de puissance 2. Les lames ressort 62 s’étendent depuis la plaque 61 suivant une direction transverse pour converger l'une vers l'autre de sorte que les bords d’extrémité libre 64 sont en regard l’un de l’autre et s’inscrivent dans un même plan.The free end edges 64 of each spring blade 62 are intended to come into contact with a power module 2. The spring blades 62 extend from the plate 61 in a transverse direction to converge towards each other so that the free end edges 64 are opposite each other and lie in the same plane.
L’effort exercé par chaque lame ressort 62 peut comprendre une composante sensiblement perpendiculaire au plan général d’extension du corps 50, et aussi une composante latérale qui peut entraîner le glissement du module de puissance 2 sur la surface 4 de refroidissement. Les bords d'extrémité libres 64 étant en regard, les composantes latérales des efforts exercés par les lames ressort 62 se compensent. Ainsi, un glissement du module de puissance 2 provoqué par les lames ressort 62 est évité.The force exerted by each spring blade 62 may comprise a component substantially perpendicular to the general plane of extension of the body 50, and also a lateral component which may cause the power module 2 to slide on the cooling surface 4. The free end edges 64 being opposite, the lateral components of the forces exerted by the spring blades 62 compensate each other. Thus, a slip of the power module 2 caused by the spring blades 62 is avoided.
De préférence, chaque bord d’extrémité libre 64 s’étend transversalement, c’est-à-dire perpendiculairement à une direction reliant le bord de raccord 63 au bord d’extrémité libre 64, sur toute la largeur ou la longueur du module de puissance 2 associé. De ce fait, la zone d'application de l’effort sur le module de puissance 2 est la plus large possible et le risque d’endommagement du module de puissance est limité. En effet, en augmentant la surface d’application de l’effort sur le module de puissance 2, la pression est réduite par rapport à un effort équivalent appliqué sur une surface inférieure.Preferably, each free end edge 64 extends transversely, i.e. perpendicular to a direction connecting the connecting edge 63 to the free end edge 64, over the entire width or length of the associated power module 2. As a result, the area of application of the force on the power module 2 is as wide as possible and the risk of damage to the power module is limited. Indeed, by increasing the area of application of the force on the power module 2, the pressure is reduced compared to an equivalent force applied to a smaller area.
Comme le montre la
Les lames ressort 62 sont formées par découpe et pliage à partir de la plaque 61. La plaque 61 est par exemple réalisée en acier ressort C67S. De préférence, la plaque 61 ainsi que les lames ressort 62 ont une épaisseur comprise entre 0.5 mm et 1 mm, et plus particulièrement égale à 0.8 mm. L’angle formé entre chacune des lames ressort 62 et la plaque 61 après pliage peut être ajusté selon les efforts à appliquer sur les modules de puissance 2.The spring blades 62 are formed by cutting and bending from the plate 61. The plate 61 is for example made of C67S spring steel. Preferably, the plate 61 and the spring blades 62 have a thickness of between 0.5 mm and 1 mm, and more particularly equal to 0.8 mm. The angle formed between each of the spring blades 62 and the plate 61 after bending can be adjusted according to the forces to be applied to the power modules 2.
Lorsque les lames ressort 62 sont déformées, par appui du bord d’extrémité libre 64 sur un module de puissance 2, des zones de concentration de contraintes apparaissent au niveau du bord de raccord 63.When the spring blades 62 are deformed, by pressing the free end edge 64 on a power module 2, stress concentration zones appear at the level of the connecting edge 63.
En observant les contraintes dans ces zones suivant différentes formes de lames ressort 62, la Demanderesse a constaté qu’une lame ressort 62 ayant une forme globale de trapèze isocèle, avec le bord de raccord 63 formant la petite base et le bord d’extrémité libre 64 formant la grande base, permet d’obtenir des concentrations de contraintes relativement faibles par rapport aux autres formes. En particulier, la Demanderesse a constaté que par rapport à une lame de forme rectangulaire, une telle lame ressort 62 permet de réduire les contraintes d’environ 70% et de répartir l’effort uniformément sur le bord d’extrémité libre 64.By observing the stresses in these areas according to different shapes of spring blades 62, the Applicant found that a spring blade 62 having an overall shape of an isosceles trapezoid, with the connecting edge 63 forming the small base and the free end edge 64 forming the large base, makes it possible to obtain relatively low stress concentrations compared to the other shapes. In particular, the Applicant found that compared to a blade of rectangular shape, such a spring blade 62 makes it possible to reduce the stresses by approximately 70% and to distribute the force uniformly on the free end edge 64.
Autrement dit, le bord de raccord 63 est plus large que le bord d’extrémité libre 64 et la lame ressort 62 s’élargie progressivement du bord de raccord 63 vers le bord d’extrémité libre 64.In other words, the connecting edge 63 is wider than the free end edge 64 and the spring blade 62 gradually widens from the connecting edge 63 towards the free end edge 64.
Par exemple, le rapport entre la largeur du bord de raccord 63 et la largeur du bord d’extrémité libre 64 est compris entre 0,5 et 0,9, de préférence de l’ordre de 0,8. Plus particulièrement, le bord de raccord 63 a une largeur égale à 24 mm tandis que le bord d’extrémité libre 64 a une largeur égale à 29 mm.For example, the ratio between the width of the connecting edge 63 and the width of the free end edge 64 is between 0.5 and 0.9, preferably of the order of 0.8. More particularly, the connecting edge 63 has a width equal to 24 mm while the free end edge 64 has a width equal to 29 mm.
Comme visible à la
Les bords latéraux sont espacés de la plaque 61 par des échancrures 72. Les échancrures 72 résultent par exemple de la découpe des lames ressort 62 dans la plaque 61. Chaque échancrure 72 a par exemple une extrémité, du côté du bord de raccord 63, qui est droite ou de préférence arrondie afin de réduire la concentration de contrainte au niveau de ce bord ou de l’arrondi de l’échancrure 72.The side edges are spaced from the plate 61 by notches 72. The notches 72 result for example from cutting the spring blades 62 in the plate 61. Each notch 72 has for example an end, on the side of the connecting edge 63, which is straight or preferably rounded in order to reduce the stress concentration at this edge or the rounding of the notch 72.
Les échancrures 72 forment ensemble une ouverture en forme de H dont les extrémités des barres verticales se rapprochent les unes des autres.The notches 72 together form an H-shaped opening, the ends of the vertical bars of which approach each other.
La plaque 61 comporte, au niveau de chaque zone de concentration des contraintes, un bossage 65 permettant de rigidifier localement la plaque 61. Chaque bossage 65 est par exemple obtenu par emboutissage et permet ainsi d’augmenter localement la raideur intrinsèque de la plaque 61.The plate 61 comprises, at each stress concentration zone, a boss 65 making it possible to locally stiffen the plate 61. Each boss 65 is for example obtained by stamping and thus makes it possible to locally increase the intrinsic stiffness of the plate 61.
Dans l’exemple illustré, la plaque 61 comporte quatre bossages 65 répartis à chaque coin de la plaque 61. Autrement dit, les quatre coins de la plaque 61 sont munis de portions embouties qui rigidifient les zones de concentration de contraintes et permettent d’éviter que la plaque 61 se déforme sous l’effort et la déformation des lames ressort 62. Les bossages 65 sont de préférence agencés aux endroits où les contraintes sont les plus importantes. Chaque bossage 65 a ici une forme allongée dans la direction longitudinale des lames ressort 62. Le bossage 65 est par exemple obtenu par emboutissage.In the example illustrated, the plate 61 comprises four bosses 65 distributed at each corner of the plate 61. In other words, the four corners of the plate 61 are provided with stamped portions which stiffen the stress concentration zones and prevent the plate 61 from deforming under the force and deformation of the spring blades 62. The bosses 65 are preferably arranged at the locations where the stresses are greatest. Each boss 65 here has an elongated shape in the longitudinal direction of the spring blades 62. The boss 65 is for example obtained by stamping.
A partir de cette plaque 61 s’étendent, depuis des bords 61a opposés, deux ailes 66 configurées pour fixer l’organe de plaquage 60 sur le corps 50 du dispositif de plaquage 5. Chaque aile 66 comporte un tronçon vertical 67, un tronçon coudé 68 rattachant le tronçon vertical 67 à la plaque 61 et des rampes 69 s’étendant depuis le tronçon vertical 67 à l’opposé du tronçon coudé 68.From this plate 61 extend, from opposite edges 61a, two wings 66 configured to fix the plating member 60 on the body 50 of the plating device 5. Each wing 66 comprises a vertical section 67, an angled section 68 attaching the vertical section 67 to the plate 61 and ramps 69 extending from the vertical section 67 opposite the angled section 68.
Le tronçon vertical 67 est, en l’absence de sollicitation, dans une position initiale dans laquelle le tronçon vertical 67 est sensiblement perpendiculaire à la plaque 61.The vertical section 67 is, in the absence of stress, in an initial position in which the vertical section 67 is substantially perpendicular to the plate 61.
Chaque aile 66 comporte des échancrures 70 délimités par un premier bord 67a, à savoir un bord inférieur du tronçon vertical 67, des bords 68a du tronçon coudé 68 et les bords 61a de la plaque 61 depuis lesquels s’étendent les ailes 66. Les échancrures 70 sont situées de part et d’autre des tronçons coudés 68, de sorte que la section de chaque tronçon coudé 68 est réduite par rapport à la section de la plaque 61 et la section du tronçon vertical 67. Les échancrures 70 facilitent ainsi la déformation du tronçon coudé 68.Each wing 66 has notches 70 delimited by a first edge 67a, namely a lower edge of the vertical section 67, edges 68a of the bent section 68 and the edges 61a of the plate 61 from which the wings 66 extend. The notches 70 are located on either side of the bent sections 68, such that the section of each bent section 68 is reduced relative to the section of the plate 61 and the section of the vertical section 67. The notches 70 thus facilitate the deformation of the bent section 68.
Les rampes 69 sont inclinées par rapport au tronçon vertical 67, par exemple d’environ 45°, et sont tournées vers l’intérieur, c’est-à-dire vers la plaque 61. Comme visible sur la
Les figures 7 à 9 montrent de manière schématique un exemple d’assemblage du dispositif de plaquage 5 dans lequel les organes de plaquage 60 sont assemblés au corps 50.Figures 7 to 9 schematically show an example of assembly of the plating device 5 in which the plating members 60 are assembled to the body 50.
Comme le montre la
Les organes de plaquage 60 sont avantageusement fixés au corps 50 par encliquetage. Un tel assemblage ne nécessite donc pas d’élément supplémentaire. De plus, un tel assemblage implique seulement de rapprocher les organes de plaquage 60 et le corps 50 selon une direction prédéfinie, ce qui peut facilement être automatisé.The plating members 60 are advantageously fixed to the body 50 by snap-fastening. Such an assembly therefore does not require any additional element. In addition, such an assembly only involves bringing the plating members 60 and the body 50 together in a predefined direction, which can easily be automated.
Le corps 50 comporte, sur sa première face 51, des ouvertures 57 configurées pour recevoir respectivement, au moins partiellement, les ailes 66 des organes de plaquage 60. Les ouvertures 57 sont traversantes, au moins à leurs extrémités longitudinales. Les efforts exercés par les lames ressort 62 sont ainsi transmis par l’intermédiaire des ailes 66 au corps 50, ce qui permet de limiter la déformation de l’organe de plaquage 60, notamment par flambage.The body 50 comprises, on its first face 51, openings 57 configured to receive respectively, at least partially, the wings 66 of the plating members 60. The openings 57 are through, at least at their longitudinal ends. The forces exerted by the spring blades 62 are thus transmitted via the wings 66 to the body 50, which makes it possible to limit the deformation of the plating member 60, in particular by buckling.
Une fois les ailes 66 reçues dans les ouvertures 57, la plaque 61 est de préférence en appui contre la face 51 du corps 50, au niveau de la portion de plaquage 53. Les efforts transmis à la plaque 61 par les lames ressort 62 sont transmis au corps 50, et la déformation de la plaque 61 est ainsi limitée.Once the wings 66 are received in the openings 57, the plate 61 preferably rests against the face 51 of the body 50, at the level of the plating portion 53. The forces transmitted to the plate 61 by the spring blades 62 are transmitted to the body 50, and the deformation of the plate 61 is thus limited.
En référence aux figures 8 et 9, le corps 50 est pourvu d’un nez 58 faisant saillie dans chaque ouverture 57. Ce nez 58 comporte une pente 59a ouverte sur la première face 51 du corps 50 et formant un angle d’environ 45° par rapport à cette première face 51. A cette pente 59a est reliée une butée 59b, visible depuis la deuxième face 52 du corps 50 à travers l’ouverture 57. La butée 59b forme par exemple un angle d’environ 45° avec la pente 59a.With reference to Figures 8 and 9, the body 50 is provided with a nose 58 projecting into each opening 57. This nose 58 has a slope 59a open on the first face 51 of the body 50 and forming an angle of approximately 45° relative to this first face 51. To this slope 59a is connected a stop 59b, visible from the second face 52 of the body 50 through the opening 57. The stop 59b forms for example an angle of approximately 45° with the slope 59a.
L’assemblage par encliquetage du corps 50 et d’un organe de plaquage 60 est décrit ci-dessous à l’appui des figures 8 et 9 montrant respectivement le corps 50 et l’organe de plaquage 60 au cours de leur assemblage et après leur assemblage par encliquetage.The snap-fit assembly of the body 50 and a plating member 60 is described below with reference to FIGS. 8 and 9 showing respectively the body 50 and the plating member 60 during their assembly and after their snap-fit assembly.
L’extrémité libre de l’aile 66 est en regard de l’ouverture 57 correspondante du côté de la première face 51 du corps 50, de sorte que la rampe 69 est en regard de la pente 59a du nez 58.The free end of the wing 66 is opposite the corresponding opening 57 on the side of the first face 51 of the body 50, so that the ramp 69 is opposite the slope 59a of the nose 58.
L’organe de plaquage 60 et le corps 50 sont alors rapprochés l’un de l’autre suivant la direction d’assemblage, illustrée par une flèche verticale sur la
Le tronçon vertical 67 et le tronçon coudé 68 sont configurés pour qu’au cours de ce mouvement de rapprochement, la pente 59a du nez 58 rencontre la rampe 69 et l’entraîne à écarter le tronçon vertical 67 de sa position initiale par déformation élastique du tronçon coudé 68, jusqu’à ce que le tronçon vertical 67 ait franchi la rampe 69, le tronçon coudé 68 se détendant alors en ramenant le tronçon vertical 67 à sa position initiale.The vertical section 67 and the bent section 68 are configured so that during this approaching movement, the slope 59a of the nose 58 meets the ramp 69 and causes it to move the vertical section 67 away from its initial position by elastic deformation of the bent section 68, until the vertical section 67 has crossed the ramp 69, the bent section 68 then relaxing, returning the vertical section 67 to its initial position.
L’organe de plaquage 60 et le corps 50 sont alors assemblés. En configuration encliquetée, illustrée à la
L’échancrure 70 est par exemple configurée pour accueillir le nez 58 en autorisant un faible déplacement, de l’ordre de quelques millimètres, de l’organe de plaquage 60 suivant la direction d’assemblage. En particulier, cela s’explique en ce que la distance entre le bord inférieur 67a du tronçon vertical 67 et la surface de la plaque 61 tournée vers le corps 50 et supérieure à la distance entre la butée 59b du nez 58 et la surface de la face interne 51 du corps 50 sur laquelle vient en appui la plaque 61.The notch 70 is for example configured to accommodate the nose 58 while allowing a small displacement, of the order of a few millimeters, of the plating member 60 in the assembly direction. In particular, this is explained by the fact that the distance between the lower edge 67a of the vertical section 67 and the surface of the plate 61 facing the body 50 is greater than the distance between the stop 59b of the nose 58 and the surface of the internal face 51 of the body 50 on which the plate 61 rests.
Cet arrangement favorise ainsi le glissement, voire le frottement des organes de plaquage 60 sur le corps 50 lorsque des efforts de directions opposées s’appliquent sur chacune de ces pièces. Un tel arrangement est ainsi particulièrement efficace, notamment en comparaison avec d’autres assemblages comme le bouterollage ou le surmoulage, qui n’autorisent pas ou peu de déplacement entre les pièces assemblées.This arrangement thus promotes the sliding, or even the friction, of the plating members 60 on the body 50 when forces of opposite directions are applied to each of these parts. Such an arrangement is thus particularly effective, in particular in comparison with other assemblies such as riveting or overmolding, which do not allow any or little movement between the assembled parts.
La
Pour simplifier la description, des références numériques similaires mais additionnées du nombre 100 ont été utilisées pour la description de cet organe de plaquage.To simplify the description, similar numerical references but with the addition of the number 100 have been used for the description of this plating organ.
Cet organe de plaquage 160 comporte également une plaque 161 et deux lames ressort 162 rattachées à la plaque 161 par des bords de raccord 163.This plating member 160 also comprises a plate 161 and two spring blades 162 attached to the plate 161 by connecting edges 163.
La plaque 161 est globalement plane et les lames ressort 162 s’étendent en saillie depuis cette plaque 161. La plaque 161 comporte une partie centrale 161b à partir de laquelle les lames ressort 162 s’étendent dans des directions opposées, de sorte que les bords d’extrémité libre 164 de chaque lame ressort 162 regardent dans une direction opposée. Lees lames ressort 162 de cet organe de plaquage 160 sont de ce fait inversées par rapport aux lames ressort de l’organe de plaquage illustré aux figures 4 à 6.The plate 161 is generally planar and the spring blades 162 project from this plate 161. The plate 161 has a central portion 161b from which the spring blades 162 extend in opposite directions, so that the free end edges 164 of each spring blade 162 face in an opposite direction. The spring blades 162 of this pressing member 160 are therefore reversed relative to the spring blades of the pressing member illustrated in FIGS. 4 to 6.
Chaque lame ressort 162 a ici une forme globale de rectangle. Les bords latéraux sont droits et le bord de raccord 163 a une largeur sensiblement égale à la largeur du bord d’extrémité libre 164. Les lames ressort peuvent toutefois être similaires aux lames ressorts de l’organe de plaquage illustré aux figures 4 à 6.Each spring blade 162 here has the overall shape of a rectangle. The side edges are straight and the connecting edge 163 has a width substantially equal to the width of the free end edge 164. The spring blades may however be similar to the spring blades of the plating member illustrated in FIGS. 4 to 6.
La plaque 161 comporte une forme allongée. Des pattes de fixation 173 s’étendent aux extrémités longitudinales de la plaque 161, c’est-à-dire dans la direction d’extension des lames ressort 162. En variante, la plaque peut comporter des ailes similaires à celles de l’organe de plaquage décrit en référence aux figures 4 à 6.The plate 161 has an elongated shape. Fixing tabs 173 extend at the longitudinal ends of the plate 161, that is to say in the direction of extension of the spring blades 162. Alternatively, the plate may have wings similar to those of the plating member described with reference to FIGS. 4 to 6.
La
Pour simplifier la description, des références numériques similaires mais additionnées du nombre 200 ont été utilisées pour la description de cet organe de plaquage.To simplify the description, similar numerical references but with the addition of the number 200 have been used for the description of this plating organ.
Cet organe de plaquage 260 comporte une plaque 261 et six lames ressort 262 qui s’étendent depuis des bords opposés de la plaque 261. En particulier, trois lames ressort 262 s’étendent depuis un premier bord de la plaque 261 et trois lames ressort 262 s’étendent symétriquement depuis un deuxième bord de la plaque 261 opposé au premier bord. En d’autres termes, les lames ressort 262 s’étendent symétriquement de part et d’autre de la plaque 261. Les lames ressort 262 s’étendent ici vers l’extérieur de la plaque 261.This plating member 260 comprises a plate 261 and six spring blades 262 which extend from opposite edges of the plate 261. In particular, three spring blades 262 extend from a first edge of the plate 261 and three spring blades 262 extend symmetrically from a second edge of the plate 261 opposite the first edge. In other words, the spring blades 262 extend symmetrically on either side of the plate 261. The spring blades 262 here extend towards the outside of the plate 261.
Les lames ressort 262 sont similaires aux lames ressort décrites en référence à la
La plaque 261 est globalement plane et présente une forme allongée. Les lames ressort 262 s’étendent perpendiculairement à la direction d’extension de la plaque 261, c’est-à-dire perpendiculairement à la direction longitudinale de la plaque 261.The plate 261 is generally flat and has an elongated shape. The spring blades 262 extend perpendicular to the direction of extension of the plate 261, that is to say perpendicular to the longitudinal direction of the plate 261.
Des pattes de fixation 273 s’étendent aux extrémités longitudinales de la plaque 261. En variante, la plaque peut comporter des ailes similaires à celles de l’organe de plaquage décrit en référence aux figures 4 à 6.Fixing tabs 273 extend at the longitudinal ends of the plate 261. Alternatively, the plate may have wings similar to those of the plating member described with reference to FIGS. 4 to 6.
La
Pour simplifier la description, des références numériques similaires mais additionnées du nombre 300 ont été utilisées pour la description de cet organe de plaquage.To simplify the description, similar numerical references but with the addition of the number 300 have been used for the description of this plating organ.
Cet organe de plaquage 360 comporte une plaque 361 de forme globalement carrée et quatre lames ressort 362 qui s’étendent depuis chaque bord de la plaque 361.This plating member 360 comprises a plate 361 of generally square shape and four spring blades 362 which extend from each edge of the plate 361.
Les lames ressort 362 sont similaires aux lames ressort décrites en référence aux figures 10 et 11.The spring blades 362 are similar to the spring blades described with reference to FIGS. 10 and 11.
La plaque 361 comporte en son centre un trou 374 permettant la fixation de l’organe de plaquage 360 au corps du dispositif de plaquage.The plate 361 has a hole 374 in its center allowing the fixing of the plating member 360 to the body of the plating device.
Des variantes non illustrées sont décrites ci-dessous.Variations not shown are described below.
L’onduleur peut varier. En variante, l’onduleur peut comporter un, deux, voire plus de modules de puissance suivant son utilisation.The inverter can vary. Alternatively, the inverter can have one, two or even more power modules depending on its use.
En variante, l’onduleur peut être dépourvu de plaque de refroidissement. Dans ce cas, la surface de refroidissement peut par exemple consister en une paroi interne du carter.Alternatively, the inverter may be without a cooling plate. In this case, the cooling surface may consist, for example, of an internal wall of the housing.
Le dispositif de plaquage peut, lui aussi, varier. En particulier, les organes de plaquage peuvent varier. En variante, le dispositif de plaquage peut comporter un, deux, ou plus de trois organes de plaquage.The plating device may also vary. In particular, the plating members may vary. Alternatively, the plating device may comprise one, two, or more than three plating members.
En variante, les organes de plaquage peuvent comporter un bloc en plastique résilient et/ou un ressort hélicoïdal.Alternatively, the plating members may comprise a resilient plastic block and/or a coil spring.
En variante, la forme des lames ressort peut varier. Par exemple, les bords latéraux peuvent être courbés, plutôt que droits.Alternatively, the shape of the spring blades can vary. For example, the side edges can be curved, rather than straight.
En variante, les ailes des organes de plaquage peuvent varier. Les rampes peuvent par exemple s’étendre sur toute la largeur du tronçon vertical.Alternatively, the wings of the plating members can vary. For example, the ramps can extend across the entire width of the vertical section.
Les organes de plaquage peuvent être fixés différemment sur le corps. En variante, les organes de plaquages peuvent être surmoulés plastiquement avec le corps, par exemple au niveau de leurs ailes. Dans ce cas, la fixation est réalisée par le surmoulage plastique.The plating members can be fixed to the body in different ways. Alternatively, the plating members can be plastically overmolded with the body, for example at their wings. In this case, the fixing is achieved by plastic overmolding.
En variante encore, les organes de plaquage peuvent être vissés, collés ou encore rivetés sur le corps. Dans le cas où l’organe de plaquage comporte un bloc en plastique résilient, le corps et l’organe de plaquage peuvent être réalisés d’un seul tenant, par exemple par injection bi-matière. La forme du corps peut varier et peut notamment ne pas être allongée. Le corps peut par exemple avoir une forme carrée, circulaire, triangulaire, ou toute autre forme similaire.Alternatively, the plating members may be screwed, glued or riveted to the body. In the case where the plating member comprises a resilient plastic block, the body and the plating member may be made in one piece, for example by bi-material injection. The shape of the body may vary and may in particular not be elongated. The body may for example have a square, circular, triangular or any other similar shape.
En variante, le corps peut être dépourvu de logements dans ses portions intermédiaires.Alternatively, the body may be devoid of housings in its intermediate portions.
En variante, le corps peut être réalisé en un autre matériau, par exemple en métal. Dans ce cas, le corps peut comporter des bagues isolantes électriquement dans les orifices permettant le passage des broches de commande des modules de puissance.Alternatively, the body may be made of another material, for example metal. In this case, the body may include electrically insulating rings in the holes allowing the passage of the control pins of the power modules.
L’invention ainsi développée permet conjointement de plaquer un module de puissance contre une surface de refroidissement d’un onduleur, et de garantir le maintien en position et l’orientation des broches de commande des modules de puissance.The invention thus developed jointly makes it possible to press a power module against a cooling surface of an inverter, and to guarantee the maintenance in position and orientation of the control pins of the power modules.
La réunion de ces fonctions au sein d’un même dispositif permet de faciliter l’assemblage de l’onduleur et de limiter l’encombrement. Cela facilite également la gestion, notamment en termes de référencement, puisqu’une seule référence est ainsi nécessaire, au lieu de deux voire plus dans les solutions de l’état de la technique.Combining these functions in a single device makes it easier to assemble the inverter and to limit the space requirement. This also facilitates management, particularly in terms of referencing, since only one reference is required, instead of two or more in state-of-the-art solutions.
Claims (14)
- un corps (50) rigide ayant une forme sensiblement plane et comportant une première face (51) destinée à être tournée vers la surface (4) de refroidissement,
- au moins deux organes de plaquage (60) distincts portés par la première face (51) du corps (50), chaque organe de plaquage (60) étant destiné à être associé à un desdits au moins deux modules de puissance (2) de l’onduleur (1) et configuré pour exercer un effort sensiblement perpendiculaire à un plan général d’extension du corps (50) lorsque ledit organe de plaquage (60) est comprimé en vue de plaquer le module de puissance (2) associé contre la surface (4) de refroidissement,
- a rigid body (50) having a substantially planar shape and comprising a first face (51) intended to be turned towards the cooling surface (4),
- at least two separate plating members (60) carried by the first face (51) of the body (50), each plating member (60) being intended to be associated with one of said at least two power modules (2) of the inverter (1) and configured to exert a force substantially perpendicular to a general plane of extension of the body (50) when said plating member (60) is compressed in order to press the associated power module (2) against the cooling surface (4),
- une plaque (61) fixée sur la face interne du corps (50), et
- une lame ressort (62) élastiquement déformable, la lame ressort (62) ayant un bord de raccord (63) rattachant la lame ressort (62) à la plaque (61) et un bord d’extrémité libre (64) qui est distal par rapport au bord de raccordement (63), le bord d’extrémité libre (64) étant destiné à venir en appui contre l’au moins un module de puissance (2).
- a plate (61) fixed on the internal face of the body (50), and
- an elastically deformable spring blade (62), the spring blade (62) having a connecting edge (63) attaching the spring blade (62) to the plate (61) and a free end edge (64) which is distal to the connecting edge (63), the free end edge (64) being intended to come into abutment against the at least one power module (2).
- une surface (4) de refroidissement,
- au moins deux modules de puissance (2), chaque module de puissance (2) étant disposé sur la surface (4) de refroidissement, et
- a cooling surface (4),
- at least two power modules (2), each power module (2) being arranged on the cooling surface (4), and
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