Brevet FR2699011A1 — publié le 19940610

i L'invention concerne un dispositif de raccordement pour un appareil électrique, isolé électromagnétiquement par une paroi de boîtier conductrice de l'électricité, comprenant un élément support de contacts susceptible5 d'être inséré dans une ouverture de la paroi, réalisé en matière synthétique, en particulier sous forme de pièce moulée en matière synthétique, et plusieurs éléments de contact, maintenus sur l'élément support de contacts, traversant l'élément de support de contacts10 transversalement par rapport à la paroi. De tels dispositifs de raccordement sont utilisés dans les domaines les plus divers En particulier en cas d'utilisation dans des véhicules automobiles, ces dispositifs de raccordement doivent être étanches15 mécaniquement, non seulement pour éviter des souillures, mais doivent assurer également une isolation ou un blindage électromagnétique suffisant(e) du dispositif électrique, pour ce qui concerne la sécurité aux pannes électriques Ces conditions ne sont pas remplies de manière optimale par les dispositifs de raccordement connus. C'est pourquoi le but de la présente invention est de créer un dispositif de raccordement du type précité qui assure tant une étanchéité mécanique parfaite,25 qu'également une isolation électromagnétique parfaite. Selon l'invention ce problème est résolu par le fait que l'élément support de contacts porte une tôle d'isolation, susceptible d'être reliée de façon conductrice à la paroi et traversée par les éléments de30 contact et par le fait qui est associé individuellement, à chaque élément de contact, un condensateur de passage qui est relié, de façon conductrice de l'électricité, à la tôle d'isolation et qui est traversé par l'élément de contact associé. 35 Du fait de la disposition de la tôle d'isolation reliée aux condensateurs de passage sur l'élément support de contact en matériau synthétique, on peut isoler le dispositif électrique se trouvant dans le boîtier, tant du point de vue mécanique qu'également du point de vue électromagnétique, de manière correspondant à une cage de Faraday Ainsi, en particulier dans un véhicule automobile, on peut raccorder d'une façon sure des ensembles de construction électroniques isolés sur des ensembles disposés à l'extérieur de l'isolation. Le dispositif de raccordement peut être composé d'éléments de base simples, lorsque l'on utilise des condensateurs de passage insérés dans des ouvertures de la tôle d'isolation et que l'on crée une liaison sur leurs contour extérieur avec la tôle d'isolation, en particulier par brasage Il est alors avantageux que le15 contour des ouvertures soit sensiblement identique au contour extérieur des condensateurs de passage. Le dispositif de raccordement présente une stabilité mécanique accrue, lorsqu'au moins une partie des condensateurs de passage est disposée en étroit voisinage20 et qu'ils sont reliés directement entre eux sur leur périphérie extérieure, en particulier par brasage. Lorsque les condensateurs de passage ont une forme cylindrique annulaire, leurs revêtements d'enveloppe extérieurs étant reliés à la tôle d'isolation et leurs25 revêtements d'enveloppe intérieurs étant reliés aux éléments de contact, en particulier par brasage, il est possible d'avoir une fixation stable des éléments de contact avec des propriétés d'isolation avantageuses Les condensateurs de passage peuvent cependant également30 avoir sans aucun problème une forme rectangulaire, ou une forme carrée Grâce au processus de brasage, non seulement on établit les liaisons électriques, mais, également, on augmente la résistance mécanique du dispositif de raccordement. La tôle d'isolation peut être sensiblement plane, ce qui économise de la matière. L'élément support de contacts peut être disposé de façon fiable, de façon étanche, sur la paroi par le fait que l'élément support de contacts présente une bride conçue pour assurer un appui sur la paroi, et que la tôle5 d'isolation est encastrée dans l'élément support de contacts et repose, de façon librement accessible sur la bride, sur sa surface conçue pour l'appui sur la paroi du boîtier, l'appui s'effectuant par une zone de contact, qui établit un contact électrique entre la tôle10 d'isolation et la paroi conductrice électriquement et, ainsi, établit l'isolation électrique de manière fiable automatiquement lors du montage de l'élément support de contact sur la paroi Il est alors avantageux que la zone de contact de la tôle d'isolation soit décalée, par15 rapport à la zone reliée aux condensateurs de passage, dans une direction parallèle à la surface d'appui de la bride. Le dispositif de raccordement peut en particulier être bien adapté à une prise mâle, lorsqu'il est réalisé comme prise femelle, l'élément support de contacts présentant un fond, avec une bride conçue par assurer l'appui sur la paroi du boîtier, ainsi qu'une zone de paroi s'écartant sensiblement à angle droit par rapport au fond, la tôle d'isolation étant en outre disposée dans25 la zone du fond et les éléments de contact étant réalisés sous forme de tiges de contact parallèles aux zones de paroi, traversant le fond Il est de ce fait également possible de prévoir dans le plan du fond de la prise femelle tant l'isolation mécanique, qu'également30 l'isolation électromagnétique. Une prise mâle peut être reliée, de façon particulièrement stable mécaniquement, au dispositif de raccordement, en formant des contacts protégés contre tout encrassement, avec les éléments de contact, lorsque35 la zone de paroi de la prise femelle forme, conjointement avec son fond, un pot, la bride faisant saillie vers l'extérieur depuis la zone du fond, et que la tôle d'isolation fait saillie vers l'extérieur, au-delà de la zone de paroi et repose sur la bride, sur sa surface conçue pour assurer l'appui sur la paroi du boîtier, de5 façon librement accessible, par une zone de contact. Alors, on peut établir automatiquement, au moyen d'un vissage, connu en soi, de la prise femelle avec le boîtier, une liaison électrique stable, entre la tôle d'isolation et la paroi.10 Le dispositif de raccordement peut être d'une réalisation particulièrement peu encombrante, lorsque la zone de paroi a une forme sensiblement cylindrique annulaire, que la bride présente un contour sensiblement carré, dont la longueur des côtés est sensiblement égale15 au diamètre extérieur de la zone de paroi et que la tôle d'isolation présente également un contour carré, correspondant sensiblement au contour de la bride et dont les zones d'angles forment la zone de contact De ce fait également, la prise mâle correspondante peut s'engager par une partie cylindrique annulaire dans la prise femelle, l'étanchéité mécanique pouvant être assurée de manière simple au moyen d'un ou de plusieurs joints toriques. Il est également pensable de donner à la zone de paroi et/ou à la bride une autre forme de section transversale Ainsi, il peut s'avérer avantageux que la bride soit en forme d'anneau et que la zone de contact de la tôle d'isolation forme une zone annulaire non interrompue, appuyant sur la paroi du boîtier En30 particulier lorsqu'on rencontre des conditions confinées, une forme carrée pour la bride s'avère convenir particulièrement, du fait que la prise femelle demande peu de place et la tôle d'isolation peut toujours être reliée à la paroi du boîtier, qui est conductrice de35 l'électricité, la liaison s'effectuant aux quatre angles de la bride. Lorsque la tôle d'isolation, les condensateurs de passage et éléments de contact sont adaptés les uns aux autres, de manière qu'ils forment un sous-ensemble de construction prémonté, pouvant être manipulé5 indépendamment de l'élément support de contact, le dispositif de raccordement peut être fabriqué de façon simple, en particulier au égard à l'encastrement de ce sous-ensemble de construction prémonté, dans la matière synthétique de l'élément support de contact.10 Avantageusement, ce sous-ensemble de construction prémonté peut être surmoulé par injection, étroitement, avec un matériau synthétique Il en résulte également la possibilité de contrôler avant encastrement dans la matière synthétique les propriétés électriques du15 dispositif de raccordement, sur l'élément de construction modulaire prémonté Grâce à l'utilisation d'un tel module prémonté, qui est enrobé étroitement par la matière synthétique de l'élément support de contact, il est assuré une étanchéité mécanique parfaite par enrobage20 avec la matière synthétique Les éléments de contact, réalisés en particulier sous forme de fiches de contact, sont ainsi disposés, d'une part rigidement et, d'autre part, de façon entièrement étanche Lorsque les éléments de contact sont soudés aux condensateurs de passage, ceci25 contribue non seulement à réaliser une liaison fiable, mais également à augmenter la résistance mécanique du module. L'invention est expliquée sur les figures annexées à l'aide d'un exemple de réalisation Dans le dessin: La figure 1 représente en coupe longitudinale suivant la ligne I-I de la figure 2 un dispositif de raccordement selon l'invention; la figure 2 représente en vue de dessus, dans la direction de la flèche II de la figure 1, le dispositif de raccordement de la figure 1; la figure 3 est une vue de dessus correspondante de la tôle d'isolation du dispositif de raccordement de la figure 1. Le dispositif de raccordement réalisé sous forme de prise femelle est désigné sur la figure 1 par le numéro de référence 1 La prise femelle 1 présente un fond 4, pourvu d'une bride 5, s'étendant radialement vers l'extérieur. Lorsque la prise femelle 1 est à l'état monté, le fond 410 et la bride 5 s'étendent parallèlement à une paroi de boîtier 2, conductrice de l'électricité, d'un boîtier non représenté dans son ensemble Une zone de paroi 6 cylindrique annulaire, partant sensiblement perpendiculairement du fond 4, passe à travers une15 ouverture 3 ménagée dans la paroi 2 du boîtier, la zone 6 étant pourvue, du côté de la paroi 2 du boîtier opposé à la bride 5, d'un filetage, afin d'établir, par l'intermédiaire d'un écrou 16 et, le cas échéant, d'une bague de pression 15, avec un joint torique 14, une20 liaison rigide et étanche entre la prise femelle 1 et la paroi 2 du boîtier La zone de paroi 6 est de préférence de réalisation cylindrique annulaire, mais elle pourrait cependant présenter également une forme carrée ou rectangulaire La forme ronde présente l'avantage que la25 prise non représentée peut également être de configuration ronde et qu'une étanchéité de bonne qualité et d'un fonctionnement sûr peut s'effectuer par l'intermédiaire de bagues toriques Pour obtenir une association exacte entre la prise mâle et la prise femelle, il est prévu dans ce30 cas une tige profilée 13, sortant par exemple depuis le centre et présentant un forme non cylindrique Dans le fond 4 de la prise femelle 1 est encastrée une tôle d'isolation 9, pourvue de condensateurs de passage 11 et à travers laquelle s'étendent des fiches de contact 7 Les35 fiches de contact 7 s'étendent sensiblement perpendiculairement par rapport au fond 4 et ainsi par rapport à la tôle d'isolation 9 Les condensateurs de passage 11 peuvent également être accessibles du côté du fond se trouvant à l'opposé de la zone de paroi 6 La tôle d'isolation 9 est conformée dans la zone de son contour5 extérieur de façon décalée, parallèlement au plan de la tôle d'isolation, et forme à cet endroit des zones de contact 12, reposant extérieurement sur la bride 5 et qui, à l'état monté tel que représenté sur la figure 1, reposent directement sur la paroi 2 de boîtier, faisant qu'en cas d'utilisation de matériau métallique pour le boîtier, un contact électrique direct soit établi Les fiches de contact 7 sont réalisées à l'intérieur de la zone de paroi 6 cylindrique annulaire de la prise femelle 1, avec une longueur telle que lors de l'introduction et du blocage de la prise mâle correspondante, une liaison électrique parfaite puisse s'établir Du côté opposé du fond 4, les tiges de contact sont par exemple reliées électriquement et mécaniquement à une platine 8 La platine 8 peut ici appartenir à un appareil de commande électrique ou électronique. Comme on le voit en particulier sur la figure 2, la bride 5 est d'une configuration carrée, avec une longueur de côté correspondant à peu près au diamètre extérieur de la zone de paroi 6 cylindrique annulaire On a de cette25 manière formé une prise femelle d'une configuration particulièrement peu encombrante Dans le cas o il est admis d'avoir un encombrement plus grand, il est possible, sans aucun problème, que la bride 5 s'étende concentriquement par rapport à la zone de paroi 630 cylindrique annulaire, à une distance correspondante Dans cette figure, on voit à l'intérieur de la zone de paroi 6 cylindrique annulaire les fiches de contact 7 et la tige profilée 13 On voit aussi dans cette figure, la prise femelle 1 réalisée sous forme de sous-ensemble de35 construction préfabriqué, non encore relié à la platine, de manière correspondante à ce qui est représenté en figure 1 On voit dans les quatre zones d'angles de la bride, en face de la zone de paroi 6 cylindrique annulaire, les quatre zones de contact 12 de la tôle d'isolation 9, par l'intermédiaire desquelles la liaison5 électrique est établie avec la paroi 2 du boîtier à l'état monté. La vue de face de la tôle d'isolation 9 est représentée sur la figure 3 qui montre une pièce en tôle, sensiblement plane, avec plusieurs ouvertures 10, dans10 chacune desquelles est inséré un condensateur de passage 11 Les ouvertures 10 sont d'une forme correspondant au contour extérieur des condensateurs de passage 11, qui, dans le cas présent, sont cylindriques annulaires Les condensateurs de passage 11 sont insérés dans la tôle 9 et15 reliés à celle-ci de façon conductrice de l'électricité, au moyen d'une liaison à brasage tendre Les condensateurs peuvent également être brasés ensemble par l'intermédiaire de leurs zones périphériques extérieures, étroitement voisines, afin d'augmenter leur stabilité La même liaison20 peut alors être établie entre les fiches de contact 7, passant par le contour intérieur des condensateurs de passage 11, et le contour intérieur des condensateurs de passage eux-mêmes Il est avantageux d'effectuer ce processus de brasage en une seule passe opératoire Dans25 le cas présent, la tôle d'isolation 9 est pourvue à sa périphérie, aux quatre angles, de zones de contact 12, réalisées hors du plan de la tôle d'isolation et de façon décalée parallèlement, afin de reposer ultérieurement sur la paroi extérieure de la bride 5 de la prise femelle 130 qui vient en appui sur la paroi 2 du boîtier Les caractéristiques électriques du module préfabriqué, composé de la tôle d'isolation 9, des condensateurs de passage il et des fiches de contact 7, peuvent être contrôlées, et la prise femelle 1 est ensuite surmoulée35 dans une machine à injection, avec une matière synthétique, faisant que la fabrication de la prise femelle 1 est terminée Cependant, il peut également être avantageux de réaliser les liaisons brasées ensuite, après encastrement dans la matière synthétique La prise femelle 1 est ensuite reliée à la platine 8 d'une façon conductrice électriquement et rigide mécaniquement La prise femelle et l'appareil électronique peuvent ainsi être mis en place dans un boîtier métallique, comportant une ouverture 3 et reliés intimement mécaniquement Cette construction assure ainsi une étanchéité mécanique10 parfaite du fait de la nature continue du matériau d'enrobage du module avec le matériau de la prise femelle, et elle réalise aussi une cage de Faraday, contribuant à assurer un fonctionnement sûr de la partie électronique, même dans un véhicule automobile o se manifestent des15 champs électromagnétiques parasites. REVENDICATIONS 1 Dispositif de raccordement ( 1) pour un appareil ( 8) électrique, isolé électromagnétiquement par une paroi de boîtier ( 2) conductrice de l'électricité, comprenant un élément support de contacts ( 4, 5, 6) susceptible d'être inséré dans une ouverture ( 3) de la paroi ( 2), réalisé en matière synthétique, en particulier sous forme de pièce moulée en matière synthétique, et10 plusieurs éléments de contact ( 7), maintenus sur l'élément support de contacts ( 4, 5, 6), traversant l'élément de support de contacts ( 4, 5, 6) transversalement par rapport à la paroi ( 2), caractérisé en ce crue l'élément support de contacts ( 4, 5, 6) porte15 une tôle d'isolation ( 9), susceptible d-'être reliée de façon conductrice à la paroi ( 2) et traversée par les éléments de contact ( 7) et en ce qu'est associé individuellement, à chaque élément de contact ( 7), un condensateur de passage ( 11) qui est relié, de façon20 conductrice de l'électricité, à la tôle d'isolation ( 9) et qui est traversé par l'élément de contact ( 7) associé. 2 Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les condensateurs de passage ( 11) sont insérés dans des ouvertures ( 10) de25 la tôle d'isolation ( 9) et reliés sur leur contour extérieur à la tôle d'isolation ( 9), en particulier par brasage. 3 Dispositif de raccordement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le contour des ouvertures ( 10) est sensiblement identique au contour extérieur des condensateurs de passage ( 11). 4 Dispositif de raccordement selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins une partie des condensateurs de passage ( 11) est disposée en35 étroit voisinage et en ce qu'ils sont reliés entre eux il directement sur leur périphérie extérieure, en particulier par brasage. 5 Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les condensateurs de passage ( 11) ont une forme cylindrique annulaire, leurs revêtements d'enveloppe extérieurs étant reliés à la tôle d'isolation ( 9) et leurs revêtements d'enveloppe intérieurs étant reliés aux éléments de contact ( 7), en particulier par brasage. 6 Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la tôle d'isolation ( 9) est sensiblement plane. 7 Dispositif de raccordement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'élément support de contacts ( 4, 5, 6) présente une bride ( 5) conçue pour assurer un appui sur la paroi ( 2), et en ce que la tôle d'isolation ( 9) est encastrée dans l'élément support de contacts ( 4, 5, 6) et repose, de façon librement accessible sur la bride ( 5), sur sa surface conçue pour20 l'appui sur la paroi ( 2) du boîtier, l'appui s'effectuant par une zone de contact ( 12). 8 Dispositif de raccordement selon la revendication 7, caractérisé en ce que la zone de contact ( 12) de la tôle d'isolation est décalée, par rapport à la zone reliée aux condensateurs de passage ( 11), dans une direction parallèle à la surface d'appui de la bride ( 5). 9 Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est réalisé sous forme de prise femelle ( 1),30 l'élément support de contacts ( 4, 5, 6) présentant un fond ( 4), avec une bride ( 5) conçue par assurer l'appui sur la paroi ( 2) du boîtier, ainsi qu'une zone de paroi ( 6) s'écartant sensiblement à angle droit par rapport au fond ( 4), la tôle d'isolation ( 9) étant disposée dans la zone du fond ( 4) et les éléments de contact ( 7) étant réalisés sous forme de fiches de contact parallèles aux zones de paroi ( 6), traversant le fond ( 4). 10 Dispositif de raccordement selon la revendication 9, caractérisé en ce que la zone de paroi ( 6) de la prise femelle ( 1) forme, conjointement avec son fond ( 4), un pot, la bride ( 5) faisant saillie vers l'extérieur depuis la zone du fond ( 4), et en ce que la tôle d'isolation ( 9) fait saillie vers l'extérieur, au-delà de la zone de paroi ( 6) et repose sur la bride10 ( 5), sur sa surface conçue pour assurer l'appui sur la paroi ( 2) du boîtier, de façon librement accessible, par une zone de contact ( 12). 11 Dispositif de raccordement selon la revendication 10, caractérisé en ce que la zone de paroi ( 6) a une forme sensiblement cylindrique annulaire, en ce que la bride ( 5) présente un contour sensiblement carré, dont la longueur des côtés est sensiblement égale au diamètre extérieur de la zone de paroi ( 6) et en ce que la tôle d'isolation ( 9) présente également un contour20 carré, correspondant sensiblement au contour de la bride ( 5) et dont les zones d'angles ( 12) forment la zone de contact. 12 Dispositif de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la tôle d'isolation ( 9), les condensateurs de passage ( 11) et les éléments de contact ( 7) sont adaptés les uns aux autres, de manière à former un sous-ensemble de construction prémonté, pouvant être manipulé indépendamment de l'élément support de contacts30 ( 4, 5, 6). 13 Dispositif de raccordement selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'ensemble de construction prémonté est surmoulé par injection, étroitement, avec un matériau synthétique.