Brevet FR2697399A1 — publié le 19940429

Description L'invention se rapporte à un boîtier pour un appareil électrique, en particulier pour un circuit électronique d'un capteur de niveau dans un véhicule, comportant une paroi de boîtier en matière thermoplastique et des pièces de raccordement en métal, les pièces de raccordement électriques traversant de manière étanche la paroi du boîtier. De tels boîtiers sont fréquemment utilisés pour protéger des influences ambiantes les appareils électriques agencés à l'intérieur du boîtier De tels boîtiers sont notamment nécessaires pour protéger des circuits électroniques sensibles de capteurs de niveau d'huile dans des véhicules d'une part contre les influences ambiantes régnant à l'extérieur d'une carter d'huile du moteur du véhicule, telles que la poussière, la saleté et l'humidité, et d'autre part contre les dégats causés par l'effet de corrosion de l'huile de moteur se trouvant dans le carter d'huile. Pour garantir cette protection, les pièces de raccordement électriques, qui relient le circuit électrique avec des appareils se trouvant à l'extérieur de la paroi du boîtier, traversent de manière étanche la paroi du boîtier. Comme agent d'étanchéité, on utilise des joints de caoutchouc ou de plastique séparés qui sont agencés entre les pièces de raccordement et la paroi du boîtier De tels éléments nécessaires séparément et à traiter comme des éléments séparés à la fabrication et au montage, augmentent toutefois les coûts de construction du boîtier et les coûts de fabrication et de montage de l'appareil électrique dans le boîtier. L'invention a pour but de réaliser un boîtier pour un appareil électrique dans lequel on peut garantir avec des moyens simples et peu coûteux une très bonne étanchéité entre les pièces de raccordement et la paroi du boîtier dans la zone du percement de la paroi du boîtier. 2 2697399 Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que les pièces de raccordement électriques présentent une couche de protection en matière thermoplastique dans la zone du percement de la paroi du boîtier et que les pièces de raccordement électriques sont enrobées avec la matière plastique de la paroi du boîtier. Par le fait que les pièces de raccordement électriques présentent dans la zone du percement de la paroi du boîtier une couche de protection en matière thermoplastique qui agit comme matériau d'étanchéité, la pièce de raccordement électrique est reliée avec le matériau d'étanchéité avant le montage final ou la finition du boîtier, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de traiter séparément au montage les matériaux d'étanchéité et les pièces de raccordement électriques D'autre part, indépendamment du reste du montage du boîtier, on peut équiper la pièce de raccordement électrique correspondante avec la couche de protection, ou bien les fournisseurs peuvent déjà fournir des pièces de raccordement avec une telle couche de protection. Par l'enrobage selon l'invention de pièces de raccordement ainsi pourvues d'une couche de protection avec la matière plastique de la paroi du boîtier, on chauffe lors de l'opération d'enrobage la matière thermoplastique de la couche de protection à une température supérieure à la température de solidifcation de la matière thermoplastique, ce qui provoque une légère dissolution de la matière plastique de la couche de protection Cette matière plastique légèrement dissoute de la couche de protection se lie étroitement par coopération de formes avec la matière plastique de la paroi du boîtier pendant l'opération d'enrobage et pendant l'opération de refroidissement consécutive à l'opération d'enrobage Il en résulte une couche de transition entre la matière thermoplastique de la couche de protection, qui est exactement aussi imperméable à l'humidité et à la saleté que la matière plastique de la couche de protection et de la paroi du boîtier elle-même. Par les mesures selon l'invention, on réalise donc entre les pièces de raccordement électriques et la paroi du boîtier une étanchéité qui est absolument comparable, du point de vue de son effet d'étanchéité, avec les pièces de raccordement et à la paroi du boîtier elle-même, de sorte que la solution selon l'invention présente une bien meilleure étanchéité par rapport à ce qui est connu jusqu'à présent En outre, des opérations de travail supplémentaires sont à peine nécessaires pour réaliser les caractéristiques de l'invention lors de la fabrication et du montage du boîtier selon l'invention, de sorte que l'étanchéité recherchée entre les pièces de raccordement et la paroi du boîtier est réalisée de manière simple et peu coûteuse. Des configurations avantageuses et des perfectionnements du boîtier selon l'invention ressortent des revendications indépendantes. Il est particulièrement avantageux que les pièces de raccordement électriques soient des segments de fils De tels segments de fils peuvent être tronçonnés de manière simple et peu coûteuse à partir de grands rouleaux de fils Les fils avec couche de protection en matière thermoplastique, tels que nécessaires pour la solution selon l'invention, sont disponibles sur le marché Ces fils avec couche de protection en matière thermoplastique sont offerts pour la réalisation de bobines dites en portée libre, de l'air chaud, des impulsions de courants ou un solvant devant être utilisés pour coller les uns aux autres les fils des bobines en portée libre. Les pièces de raccordement électriques peuvent présenter dans la zone de passage à travers la paroi du boîtier et sur la totalité de leur surface une couche de protection en matière thermoplastique Le raccordement électrique aux autres pièces de l'appareil électrique est possible en dénudant mécaniquement les extrémités du fil et en les étamant ensuite. La couche de protection peut être de manière avantageuse en polyamide parce que de telles pièces de raccordement électriques recouvertes de polyamide sont au moins disponibles sur le marché sous forme de fils. On peut de manière avantageuse choisir également un matériau en polyamide comme matière plastique pour la paroi du boîtier De tels matériaux en polyamides sont bon marché et faciles à injecter pour des pièces en plastique. Le matériau de la couche de protection et de la paroi du boîtier peut être de manière avantageuse le même parce qu'il permet de réaliser de façon particulièrement complète et réussie une zone de transition avec blocage par coopération de formes entre la matière plastique de la couche de protection et la matière plastique de la paroi de boîtier, comme décrit. Pour des boîtier hautement sollicités, comme par exemple les boîtiers de capteurs de niveau d'huile dans des véhicules, la matière plastique de la paroi du boîtier peut être avantageusement en polymères d'hexaméthylène-diamide et d'acide adipique (PA 66) Le matériau PA 66 est mécaniquement solide, résistant à la chaleur et aux liquides agressifs tels que par exemple l'huile de moteur. Entre la couche de protection et les pièces de raccordement électriques peut être agencée de manière avantageuse une couche intermédiaire qui sert d'agent d'adhérence entre la couche de protection et les pièces de raccordement électriques Pour éviter un réchauffement au-delà de la température de solidification de la couche intermédiaire ou de la température de fusion de la couche intermédiaire lors de l'enrobage des pièces de raccordement avec la matière plastique de la paroi du boîtier, il est particulièrement avantageux que dans ce contexte, la couche intermédiaire soit en matière thermodurcissable qui présente le même comportement à la fusion que les matières thermoplastiques et souvent une résistance plus élevée à la température que les thermoplastiques On peut toutefois aussi utiliser une couche intermédiaire en matière thermoplastique dont la température de solidification est plus élevée que la matière plastique de la couche de protection, laquelle ne provoque pas non plus la légère dissolution de la couche intermédiaire lors de l'enrobage avec la matière plastique de la paroi du boîtier. Puisque la couche intermédiaire sert à elle-seule d'agent d'adhérence entre la couche de protection et les pièces de raccordement électriques, il est particulièrement avantageux que l'épaisseur de la couche intermédiaire soit supérieure à celle de la couche de protection. Des essais ont montré qu'une épaisseur de couche de protection d'environ à 20 ptm est tout à fait suffisante pour pouvoir d'une part former la couche de transition décrite et pour éviter d'autre part la fusion totale de la couche de protection jusqu'à la couche intermédiaire ou jusqu'à la surface supérieure des pièces de raccordement. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés dans les dessins et expliqués en détails ci-après à l'aide des dessins Ceux-ci montrent: fig 1 un capteur de niveau d'huile pour véhicules comportant un boîtier selon l'invention, en partie en coupe; fig 2 une coupe longitudinale à travers la paroi du boîtier et à travers une pièce de raccordement du capteur de niveau selon la figure 1 et fig 3 une coupe à travers la paroi du boîtier et la pièce de raccordement selon la ligne de coupe (A-A) à la fig 2. A la figure 1, le capteur de niveau d'huile pour véhicules présente un godet d'amortissement 1 qui est injecté en matière plastique Le godet 1 est relié par une liaison à encliquetage ou à serrage avec une bride de fixation 2 qui représente la paroi de boîtier selon l'invention La paroi de boîtier est réalisée comme pièce injectée en matière plastique A l'intérieur de la bride de fixation 2, un circuit de traitement électronique 3 est agencé sur le côté opposé au godet d'amortissement 1 La région du circuit de traitement électronique 3 de la bride de fixation 2 est recouverte par un couvercle 4 qui est raccordé à la bride de fixation par des douilles d'écartement formées sur lui-même. Les signaux électriques engendrés par le circuit de traitement électronique 3 sont par exemple transmis à un dispositif indicateur par l'intermédiaire d'une ligne de raccordement 5. Dans le bas de la figure 1, un canal de remplissage 7 est formé entre la bride de fixation 2 et le godet d'amortissement 1, canal à travers lequel le liquide, dont le niveau doit être mesuré, peut s'écouler dans le godet d'amortissement 1 De tels capteurs de niveau d'huile, tels que représentés à la figure 1, sont généralement introduits par le bas dans la carter d'huile du véhicule, qui n'est pas représenté à la figure 1 L'huile, dont le niveau doit être mesuré, se trouve ainsi dans la région inférieure du godet d'amortissement 1 Un support 6 qui porte des résistances thermosensibles est agencé à l'intérieur du godet d'amortissement 1 Le support 6 est fixé dans le godet d'amortissement 1 au moyen d'un logement 8 D'autre part, le support 6 est enrobé selon la figure 1 dans la matière plastique de la bride de fixation 2. Le support 6 est relié au circuit de traitement électronique 3 par les pièces de raccordement électriques 9 qui sont réalisées comme fils de raccordement Pour éviter que l'huile de moteur ne s'écoule hors du carter d'huile dans la région de la bride de fixation 2, la bride de fixation 2 doit être d'une part reliée de manière étanche avec la carter d'huile de moteur. D'autre part, le passage des fils de raccordement électriques 9 doit avoir lieu de manière étanche par la paroi du boîtier de la bride de fixation 2. Ceci ressort également de la figure 2 dans laquelle ne sont représentées que la bride de fixation 2 ou la paroi de boîtier en matière plastique et les pièces de raccordement électriques 9, qui sont réalisés sous forme de fils de raccordement Si ce passage des fils de raccordement électriques 9 à travers la paroi du boîtier 2 n'était pas étanche, l'huile de moteur pourrait pénétrer dans la région du circuit électronique par les fentes de séparation qui se sont formées C'est ce qu'il faut éviter. Dans ce but, chaque pièce de raccordement électrique 9, comme représentée à la figure 3, présente une couche de protection 10 en matière thermoplastique Entre cette couche de protection 10 en matière thermoplastique et la pièce de raccordement électrique 9 est agencée une couche intermédiaire 11 en matière plastique thermodurcissable qui sert d'agent d'adhérence entre les pièces de raccordement électriques 9 et la 7 2697399 couche de protection 10 En enrobant selon l'invention la pièce de raccordement 9 pourvue de la couche de protection 10 avec la matière thermoplastique de la paroi du boîtier 2, la matière thermoplastique de la couche de protection 10 est chauffée à une température supérieure à la température de solidification de la matière plastique de la couche de protection 10, ce qui provoque une légère dissolution de la matière plastique de la couche de protection 10 dans la région adjacente à la matière plastique de la paroi de boîtier 2 Il se forme ainsi entre la matière plastique et la couche de protection 10 une couche de transition 12 selon la figure 3, couche dans laquelle les matières plastiques de la paroi du boîtier 2 et la couche de protection 10 forment un blocage par coopération de forme Ceci signifie que dans la couche de transition 12, il règne une étanchéité qui est aussi haute vis-à-vis des liquides ou de la saleté que dans la matière plastique de la paroi du boîtier 2 ou de la couche de protection 10, de sorte que l'on évite de manière sûre la formation précitée de fentes de séparation à travers lesquelles l'huile de moteur peut s'écouler du carter d'huile du moteur dans la région du circuit électronique. Revendications 1 Boîtier pour un appareil électrique, en particulier un circuit électronique d'un capteur de niveau dhuile dans des véhicules, comportant une paroi de boîtier ( 2) en matière thermoplastique et des pièces de raccordement électriques ( 9) en métal, ces pièces de raccordement ( 9) traversant de manière étanche la paroi du boîtier ( 2), caractérisé en ce que les pièces de raccordement électriques ( 9) présentent dans la zone de percement de la paroi du boîtier une couche de protection ( 10) en matière thermoplastique et en ce que les pièces de raccordement ( 9) sont enrobées avec la matière plastique de la paroi du boîtier ( 2). 2 Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces de raccordement électriques ( 9) sont des segments de fils. 3 Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces de raccordement électriques ( 9) présentent sur la totalité de leur surface une couche de protection ( 10) en matière thermoplastique. 4 Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de protection ( 10) est en polyamide. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière plastique de la paroi du boîtier ( 2) est du polyamide. 6 Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de la couche de protection ( 10) est sensiblement le même que celui de la paroi du boîtier ( 2). 7 Boîtier selon la revendication 5, caractérisé en ce que la matière plastique de la paroi du boîtier ( 2) est en polymère d'hexaméthylène-diamide et d'acide adipique (PA 66). 8 Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche intermédiaire ( 11) sous forme d'une peinture d'apprêt est agencée entre la couche de protection ( 10) et les pièces de raccordement électriques ( 9) 9 Boîtier selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche intermédiaire ( 11) est en matière thermodurcissable. Boîtier selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche intermédiaire ( 11) est en matière thermoplastique dont la température de solidification est plus élevée que celle de la matière plastique de la couche de protection ( 10). 11 Boîtier selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche intermédiaire ( 11) est supérieure à l'épaisseur de la couche de protection ( 10). 12 Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de protection ( 10) est d'environ de 5 à 20 gim.