Brevet FR2483730A1 — publié le 19811204

La présente invention a pour ubjet un appareil électronique, notamment pour véhiculesautomobiles comportant un carter dans lequel sont dispôsées une carte de circuits imprimés qui porte des composants électroniques et au moins une pièce de refroidissement qui reçoit au moins un étage de puissance émet- tant des pertes thermiques à évacuer, appareil comportant aussi une pièce de raccordement, disposée contre le carter, d'un dis- positif multipolaire enfichable et un couvercle qui ferme le carter. Un tel appareil est utilisé sur les véhicules automobi- les pour les différents systèmes d'injection. Dans l'appareil connu, le carter est en métal. Pour fixer la carte de circuits imprimés ainsi que de la partie enfichable du dispositif, comportant une ouverture de raccordement enfichable et conçue en soi, il est nécessaire d'avoir dans ou sur le carter des moyens de fixation comme par exemple des vis ou des rivets ainsi que des moyens supplémentaires d'isolation. Ceci impose des coûts élevés de matériaux et de montage. De plus, il est désavantageux d'être obligé de prévoir sur la carter de circuits imprimés des zones d'isolation, qui nécessitent une -carte de circuits imprimés plus grande et donc un plus grand carter, pour pouvoir loger sur la carte de circuits imprimés le même nombre de composants. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients et concerne à cet effet un appareil du type ci-dessus, caracté- risé en ce que le carter est obtenu par moulage en matériau isolant plastique, comporte une ouverture de raccordement par enfichagedes saillies de crantage et d'appui ainsi que des bossages de fixation et des rabats de fixation, le couvercle étant en t8le. Par rapport aux réalisations connues, l'appareil électronique conforme à l'invention présente l'avantage qu'il n'est pas nécessaire d'avoir sur le carter des moyens de fixa- tion supplémentaires et qui prennent de la place pour la carte de circuits imprimés. On peut utiliser la carte de circuits imprimés directement comme partie enfichable du dispositif et on peut évacuer, par une grande surface, les pertes thermiques du bloc de puissance par l'intermédiaire du couvercle et/ou de la partie du véhicule qui porte l'appareil. Cela permet donc la fabrication d'un appareil économique qui s'adapte également à un volume disponible pour le montage toujours plus étroitement mesuré dans le véhicule, 2 2483730 Des dispositions indiquées dans la suite permettent d'obtenir des modes de réalisation avantageux de l'appareil électronique conforme à l'invention. Il est particulièrement avantageux que, pour assurer une meilleure évacuation des pertes thErmiquespla pièce assurant le refroidissement, soit fixée sur le couvercle qui présente une grande surface. L'iso- lation de l'étage de puissance peut, pour faciliter la trans- mission de la chaleur depuis l'étage de puissance jusqu'à la pièce assurant le refroidissement, y être disposée entre cette pièce assurant le refroidissement et le couvercle ou, si la pièce assurant le refroidissement est en plusieurs pièces, entre ces pièces. Le couvercle et/ou la pièce assurant le refroidissement peuvent également s'utiliser comme pièces de fixation de l'appareil pour son montage sur le véhicule, les pertes thermiques étant alors de plus évacuées depuis la pièce assurant le refroidissement vers les pièces constituant le véhicule. L'invention sera mieux comprise à-l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 représente un appareil vu de-dessus partiellement en coupe; - la figure 2 représente l'appareil vu de l'avant partiellement en coupe selon la ligne Il-II de la figure 1; - la figure 3 représente l'appareil en coupe longitudinale selon la ligne III-III de la figure 1; - la figure 4 représente une coupe partielle du carter de l'appareil le long de la ligne IV-IV de la figure 1; - la figure 5 représente une coupe partielle de l'appareil avec une première variante de la pièce assurant le refroidissement; - la figure 6 représente une coupe partielle de l'appareil avec une deuxième variante de la pièce assurant le refroidissement; - la figure 7 représente une coupe partielle avec une troisième variante de la pièce assurant le refroidissement. Un appareil électronique comporte un carter 1 obtenu comme pièce injectée en un matériau isolant. Il se compose d'une embase sur la face avant de laquelle vient deux formes, une portion 2 formant récepteur pour un dispositif multi- 3 248375O polaire enfichable. Au voisinage de la portion formant récep- teur 2 une fente transversale 3 est prévue dans une paroi 4 du carter qui constitue la paroi arrière de la portion formant récepteur 2. A partir de la paroi 4 du carter une bordure de guidage 5 sensiblement ovale vient en saillie pour recevoir une partie enfichable connue en soi et non représentée plus en détails, d'un dispositif multipolaire enfichable. La bordure de guidage 5 entoure la fente transversale 3 à une certaine dis- tance et porte sur son c8té extérieur une rainure annulaire 6 prévue pour une gaine d'étanchéité, également non représentée, du connecteur enfichable. La paroi 4 du carter est sensiblement de forme trapézoïdale. Sur les bords obliques et sur la portion supérieure de la paroi 4 du carter.une rainure 7, qui se trans- forme en une rainure plus plate 8, court sur la périphérie. La rainure 8 court sur et tout autour de l'embase du carter 1, à l'extérieur de sa bordure 9 un peu relevée. A côté de la paroi 4 du carter, une saillie 10 vient de forme sur l'embase. Elle présente une rainure transversale 11 à la même hauteur que la rainure transversale 3 de la paroi 4 du carter. Sur la face arrière de la paroi 4 du carter-et de la saillie 10, les rainures transversales 3 et 11 comportent une partie oblique 12 s'étendant vers le haut pour faciliter l'introduction. Sur la face avant du carter 1, un rabat de fixa- tion 13 avec son trou de fixation 14 dépasse près de la face de droite du carter. Un autre rabat de fixation 15 avec son trou de fixation 16 est venu de forme dans l'axe de la face arrière du carter. Trois saillies d'appui 17, rigidesse dressent, depuis le bord 9 de la face arrière du carter 1, aux angles et dans l'axe. Ces saillies présentent une surface d'appui 18 à hauteur du bord inférieur des rainures transversales 3 et 11i Cette surface d'appui 18 est tournée vers la portion 2 formant récepteur et est limitée contre la face arrière par une butée 19 qui s'avance. Entre les saillies d'appui 17 sont prévues deux saillies élastiques de crantage 20. Elles présentent un talon de crantage 21 dont la surface d'arrêt 22 court à hauteur du bord supérieur des fentes transversales 3 et 11. Un bossage de fixation 23 vient de forme sur l'embase du carter 1 entre le bord gauche du carter et la por- tion formant récepteur 20 Sur ce bossage de fixation 23 est 4 --É2483730 fixé, par une vis 26, un dispositif de refroidissement 24, 25 en deux pièces. Ce dispositif de refroidissement est constitué d'une plaquette de refroidissement 24 et d'une équerre de refroidissement 25 entre lesquelles est placée une plaquette isolante 27. La plaquette de refroidissement 24 comporte une pièce d'appui 28 de forme sensiblement rectangulaire et munie d'une lumière rectangulaire, pièce d'appui contre laquelle viennent de forme, à deux angles opposés, respectivement une oreille de fixation 29 et 30. Ces oreilles de fixation 29 et sont contre- coudées de façon telle que la surface de leur portion d'extrémité 31 se trouve dans le méme plan par rapport à l'embase que le bord inférieur des rainures transversales 3 et 1l du carter 1. Les axes longitudinaux des oreilles de fixa- tion 29, 30 courent à angle droit l'une par rapport à l'autre. A l'angle de la plaquette de refroidissement 24 situé entre les deux oreilles de fixation 29, 30, une équerre de fixation 32 est rabattue à angle droit à partir de la pièce d'appui 28, en direction opposée aux oreilles de fixation contre-coudées 29, 30, L'équerre de fixation 32 comporte sur ses bords latéraux chaque fois un bossage de guidage 33 et un trou 34 situé sur son axe longitudinal. De même les deux portions d'extrémité 31 des oreilles de fixation 29, 30, comportent un trou 35. L'équerre de refroidissement 25 a une forme sensi- blement en S. Son aile supérieure 36 comporte un trou par lequel passe la vis 26. Son aile inférieure 37 est conçue comme rabat de fixation. Ce rabat de fixation 37 sort du carter 1 de la même façon que le rabat de fixation 13 venu de forme sur le carter 1. Il comporte également un trou de fixation 38. L'aile supérieure 36 de l'équerre de refroidissement 25 comporte encore une oreille 39 rabattue latéralement avec un trou taraudé 40. Sur une carte de circuit imprimé 41 sont disposés tous les composants électroniques électriques 42 de l'appareil reliés par des pistes conductrices, non représentées plus en détail, correspondantes de la carte- de circuits imprimés 41. A ces composants de la carte de circuits imprimés 41 appartient un étage de puissance 43 qui émet des pertes thermiques qu'il faut évacuer. Parmi les trois électrodes de raccordement 44 qui dépassent l'étage de puissance 42 suivant un plan, celle du milieu est coudée. Ces trois électrodes de raccordement 44 s'étendent à travers des trous de la carte de circuit imprimé 41 dans la zone des pistes conductrices correspondantes, avec lesquelles elles sont reliées, de façon à assurer une conduc- tion électrique, ainsi que les bornes des autres composants 42, selon un procédé de brasure mécanique. L'étage de puissance 43 est directement installé sur l'équerre de fixation 32 entre les bossages de guidage 33. Cet étage est fixé à l'équerre de fixation 32 et donc à la plaquette de refroidissement 24 au moyen d'un rivet 45 qui passe par le trou 34. La plaquette de refroidissement 24 est rivetée contre la carter de circuit imprimé 41 au moyen de rivets creux 46. Ces rivets creux 46 passent par les trous 34 des oreilles de fixation 29, 30 de la plaquette de refroidissement 24. La carter de circuits imprimés 41 comporte une languette enfichable 47 qui porte les pistes de contact, connues en soi et non représentées plus en détails. Cette lan- guette enfichable 47 et ses pistes de contact constituent avec la portion 2 formant récepteur, la partie enfichable du dispo- sitif multipolaire enfichable de l'appareil. En plus de la languette enfichable 47 est prévue sur la carter de circuit imprimé 41 une languette d'appui 48. Après les opérations de garnissage de la carte de circuit imprimé 41 avec les composants 42, de rivetage de la plaquette de refroidissement 24, de brasage mécanique des électrodes de raccordement de tous les composants 42, 43 sur les pistes conductrices correspondantes et de vérification des circuits la carte. de circuit imprimé 41 est disposée dans le carter 1. Dans ce but, les languettes 47 et 48 sont enfilées contre les bords obliques 12 facilitant l'introduction, le long de et dans les rainures transversales 3 et 11 du carter 1, la carte de circuit imprimé 41 pivote autour des parois des rai- nures et vient s'appuyer par son bord opposé aux languettes 47, 48 contre les surfaces d'appui 18 des saillies d'appui 17 (figure 3). Les talons de crantage 21 des saillies de crantage viennent alors se clipser par delà le bord de la carte de circuit imprimé 41 (figure 4). Ils maintiennent la carte de circuit imprimé 41 sur le carter 1 Les butées 19 qui limitent la %urface d'appui 18 interdisent un glissement de la carte de circuit imprimé 41 et reprennent les efforts créés par l'enfi- chage lors du raccordement du dispositif enfichable de l'appa- reil. Grâce aux saillies d'appui 17,18 montées sur le carter 1, avec leurs butées rigides 19 et grâce aux saillies de crantage 20 avec leurs talons de crantage 21, la carte de circuit imprimé 41 conçue pour permettre un enfichage direct est fixée de façon à résister aux vibrations. Le dispositif de refroidissement 24, 25 repose sur le bossage de fixation 23. Les lumières rectangulaires de la plaquette de refroidissement 24 et de la plaquette isolante 27 permettent une assise interdisant la rotation, l'équerre de refroidissement 25 s'appuyant par son oreille 39 à l'extérieur contre le bord 9 du carter 1. Une fois disposée la carte de circuits imprimés 41 dans le carter 1, on empile la plaquette de refroidissement 24 et la plaquette isolante 27 sur le bos- sage de fixation 23 et on les fixe avec la vis 26 en même temps que l'équerre de refroidissement 25 disposées par dessus. La vis 26 peut être bloquée à l'aide d'un contre-écrou. Cette liaison par vissage permet également une bonne transmission thermique entre la plaquette de refroidissement 24 et l'équerre de refroidissement 25. Il en résulte une bonne évacuation thermique depuis l'équerre de refroidissement 25 par l'intermé- diaire de son aile 37 qui sert de rabat de fixation de l'appa- reil et est par exemple vissée sur le véhicule. Si la partie du véhicule qui reçoit l'appareil est en un matériau non thermiquement conducteur ou s'il est nécessaire d'avoir une évacuation thermique encore plus impor- tante, on peut prévoir un couvercle 49 en t8le, en forme de capot, pour l'appareil. Ce couvercle 49 pénètre au-delà du bord 9 du carter 1, dans les rainures 7 et 8 dans lesquelles est placée une garniture d'étanchéité 50, ce qui faut que l'appareil est hermétiquement fermé. Le couvercle 49 comporte trois rabats de fixation 51 qui viennent sur les rabats de fixation 13 et du carter 1 ou sur l'aile 37 du dispositif de refroidissement 24, 25. Le couvercle 49 est maintenu sur le carter 1 au moyen de vis non représentées plus en détails, en même temps que fixé au véhicule. L'évacuation thermique se fait ici depuis l'aile 37 de l'équerre de refroidissement 25 vers le couvercle 49. On peut obtenir une évacuation thermique supplémentaire par une transmission thermique qui se fait par l'intermédiaire de l'oreille 39 de l'équerre de refroidissement 25 vissée contre le couvercle 49. La protection contre la corrosion, commeaun laquage en noir du couvercle 49, facilite encore l'évacuation des pertes thermiques de l'étage de puissance 43 et de l'air chaud interne provenant du carter 1. Le couvercle 49 présente des languettes 52 répar- ties sur son bord. Ces languettes 52 viennent se loger autour de l'embase du carter 1 et sont enfoncées dans des logements 53 qui se trouvent sur la face inférieure du carter 1. Ces languettes 52 constituent un moyen simple pour obtenir une fixation rapide et suffisante du couvercle 49 sur sur le carter 1. La figure 5 représente une variante du dispositif de refroidissement de l'appareil. Dans le cas d'un étage de puissance 54 ne présentant que de faibles pertes thermiques à évacuer, l'isolation de l'étage de puissance 54 se fait de façon connue au moyen d'une rondelle isolante 55 entre l'étage de puissance 54 et une équerre de refroidissement 56. Cette équerre de refroidissement 56 est directement vissée par son aile 57 sur le couvercle 49 de l'appareil. Ce couvercle 49 présente des oreilles 58 qui, au voisinage des rabats de fixa- tion 13, passent par les fentes 59 de l'embase du carter 1. Puis ces oreilles 58 se rabattent également dans des logements qui se trouvent à la face inférieure du carter 3. La vis 61 facilite encore la transmission thermique entre les équerres de refroidissement 56, 57 et le couvercle 49. La figure 6 représente une autre variante du dis- positif de refroidissement de l'appareil. Elle convient égale- ment pour des étages de puissance à faibles pertes thermiques qu'il faut évacuer. Un bossage de fixation 62 vient de forme dans le carter 1. Il comporte une rainure 63 pour recevoir une équerre de refroidissement 64. Sur cette équerre de refroidis- sement 64 est directement fixé l'étage de puissance 65. Le couvercle 49 est rivé, à l'aide de rivets creux 66, sur les rabats de fixation 13, 15 du carter 1. Une vis 67 maintient directement l'un contre l'autre le couvercle 49, une paroi de rainure jouant le r8le de plaquette isolante 68 et le carter 1 (bossage de fixation 62), La figure 7 représente une autre variante du dis- positif de refroidissement de l'appareil. Le carter 1 présente un bossage de 9ixation 69 avec une fente 70 dans laquelle est 8 2483730 disposé un contre-écrou 71 pour une vis 72. Une équerre de refroidissement 73 est fixée sur la carte de cicuits imprimés 41. Cette équerre porte un étage de puissance 74 sans interposi- tion de rondelle isolante. L'équerre de refroidissement 73 vient se placer, par son aile 73, au-delà du bord 9 du carter. La vis 72 vient visser sur le bossage de fixation 69 le couvercle 49 avec interposition d'une plaquette isolante 76 entre la face interne du couvercle et l'aile 75 de l'équerre de refroidisse- ment 73. Cette réalisation convient pour de faibles pertes thermiques à évacuer de l'étage de puissance et pour des compo- sants, relativement peu sensibles à la chaleur, du système de commande électronique de l'appareil. R E V ENDICAT I 0 N S 1 ) Appareil électronique, notamment pour véhicules automobiles comportant un carter (1) dans lequel sont disposées une carte de circuits imprimés (41) qui porte des composants électroniques (42) et au moins une pièce de refroidissement (24, 25) qui regoit au moins un étage de puissance (43) émet- tant des pertes thermiques à évacuer, appareil comportant aussi une pièce de raccordement, disposée contre le carter, d'un dis- positif multipolaire enfichable et un couvercle (49) qui ferme le carter, caractérisé en ce que le carter (1) est obtenu par moulage en matériau isolant plastiqueL comporte une ouverture de raccordement par enfichage (2, 3), des saillies de crantage et d'appui (17 à 22) ainsi que des bossages de fixation (23, 62, 69) et des rabats de fixation (13, 15), le couvercle (49) étant en t81e. 2 ) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter (1) comporte, côté opposé à l'ouverture de raccordement par enfichage (2, 3) des talons de crantage (21) et des saillies d'appui (18, 19) pour la carte: de circuits imprimés (41). 3 ) Appareil selon la revendication 1 ou la reven- dication 2, caractérisé en ce que sur le carter (1) viennent de forme des bossages de raccordement (23, 62, 69) pour les pièces de refroidissement (24, 25, 73, 75). 4 ) Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que la carter de circuits imprimés (41) comporte une languette enfichable (47) qui porte des pistes de contact et pénètre à travers l'ouverture de raccordement par enfichage (3) du carter (1). 5 ) Appareil selon la revendication 1 ou la reven- dication 3, caractérisé en ce que la pièce de refroidissement (73, 75) est reliée au couvercle (49) avec interposition d'une isolation (76) et en ce que l'étage de puissance (74) est directement fixé à la pièce de refroidissement (73, 75)o 6 ) Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1, 3 et 5, caractérisé en ce que la pièce de refroidisse- ment (64) est fixée à un bossage de fixation (62) du carter apparent. 7 ) Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1, 3 et 6, caractérisé en ce que la pièce de refroidisse- ment est formée de deux pièces (24, 25). ) Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'entre les deux pièces (24 et 25) est disposée une isolation (27). 90) Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 1, 4 à 8, caractérisé en ce que la pièce de refroidis- sement (25) comporte au moins une oreille de raccordement (37) qui dépasse du carter (1) et est agencée comme rabat de raccor- dement de l'appareil. 100) Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que le couvercle (49) comporte des oreilles de raccorde- ment (51) qui reposent sur les rabats de fixation (13, 15) du carter (1) et l'oreille de raccordement de la pièce de refroi- dissement (25). 11 ) Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 8, caractérisé en ce que le carter (1) comporte des évidements (53) dans lesquels pénètrent les oreilles de fixa- tion (52) du couvercle (49). ) Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 11, caractérisé en ce que le couvercle (49), au voi- sinage de l'ouverture de bornage enfichable (2, 3) du carter (1) présente une portion de bordure qui se loge dans un logement (7) du carter (1) qui reçoit une garniture d'étanchéité (50) et en ce que l'autre bord du couvercle (49) vient se loger au-delà du carter (1) et de la garniture d'étanchéité (50) également disposée ici contre le carter (1). ) Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le logement (7) qui se trouve au voisinage de l'ouver- ture de raccordement enfichable (2, 3) se transforme en une rainure (8) qui court tout autour d'un bord (9) du carter (1). 14 ) Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de refroidissement (25, 26) est directement fixée contre le couvercle (49).