Brevet FR2698757A1 — publié le 19940603

CAPOT DE PROTECTION DE COSSE D'UN BOÎTIER ÉLECTRIQIJE ÉTANCHE La présente invention concerne les boîtiers électriques étanches. On entend ici par boîtier électrique un assemblage comprenant des composants électriques, électro-mécaniques ou électroniques, cet assemblage étant protégé par un boîtier étanche, généralement sensiblement parallélépipédique et dont une face comprend des cosses de connexion. Le boîtier est généralement en matière plastique. On s'intéressera ici plus particulièrement au cas où le boîtier, et notamment la face d'où sortent les cosses, est de petite dimension, par exemple de 10 à 50 mm sur 3 à 20 mm. Les figures 1A et 1B représentent en vue de face et en vue de côté un boîtier et un capot de protection auxquels s'applique la présente invention. Dans la vue de faoe de la figure lA, le capot est représenté en coupe. Dans cet exemple, le boîtier électronique 1 est un boîtier de microrupteur comprenant un bouton de commande 2 sur sa face supérieure. Des cosses de connexion 3 font saillie à partir de la face inférieure 4 du boîtier. Ce boîtier peut ou bien être commercialisé directement sous la forme représentée ou bien être muni d'une sortie par fils.Dans ce deuxième cas, un capot 10 de profondeur supérieure à la hauteur des cosses 3 est appliqué contre la faoe inférieure du boîtier, d'une façon délimitée par un épaulement 5 et éventuellement par des moyens d'enclipsage 6 de ce boîtier. Le capot 10 comprend une ouverture 11 de passage de fils 13 dont une extrémité est soudée aux cosses 3. Le capot est destiné à contenir un produit isolant durcissable de protection des soudures entre les cosses 3 et les fils 13. Ce produit est par exemple un mélange polymérisable d'un polyol et d'un isocyanate agissant en tant que durcisseur. Ce mélange sera simplement appelé ci-après "résine". La façon la plus simple de réaliser le remplissage de résine du capot est illustrée en figure 2A. Elle consiste à retourner le boîtier illustré en figure 1A, à placer les fils 13 soudés aux cosses, à les faire sortir par 1 'ouverture 11, puis à injecter de la résine dans une ouverture 15 ménagée dans le fond du capot de sorte que la résine enveloppe convenablement les cosses. La surface supérieure de la résine est indiquée en figure 2A par le trait en pointillés 17. L'avantage de ce mode de remplissage est que le remplissage initial est satisfaisant. Un inconvénient est que de la résine, avant durcissement, tend à s'échapper par l'ouverture 11 le long des fils 13. Cet écoulement de résine a lieu d'une part sous l'effet de la pesanteur et d'autre part sous l'effet des forons de capillarité entre les fils 13 relativement serrés. Il en résulte pour le fabricant la nécessité de procéder à un nettoyage, qui est une opération longue et donc coûteuse, et de compenser la baisse de niveau de résine par un remplissage supplémentaire, avant de pouvoir livrer ces composants étanchéifiés. Pour pallier cet inconvénient, on peut envisager la solution illustrée en figure 2B dans laquelle il n'est pas prévu d'ouverture 17 sur la face de fond du capot mais une petite ouverture 18 sur la face latérale comprenant la sortie de fils 11. Alors, le boîtier est placé verticalement, la face contenant les ouvertures 11 et 18 étant tournée vers le haut. De la résine est injectée par une seringue dans I'enceinte définie par le fond du boîtier et le capot.De ce fait, on limite ltécoulement de résine par l'ouverture 11 sous l'effet des forces de gravité mais ce procédé présente néanmoins deux inconvénients : d'une part l'injection dans l'ouverture 18 est plus délicate et il y a un risque que les cosses soient mal protégées et qu'il demeure des bulles d'air à l'intérieur de 1' enoeinte définie par le capot 10 ; d'autre part, il existe quand même un écoulement le long des fils 13 à travers l'ouverture 11 par suite des forons de capillarité. Ces forons de capillarité sont non-négligeables, comme on peut le déduire de la figure 3, qui représente la viscosité V d'une résine polymérisable en fonction du temps t. La viscosité à l'instant to du mélange de deux composants a une première valeur puis reste sensiblement constante jusqu a un instant tl auquel on effectue l'injection. Ensuite, cette viscosité commenue par décroître jusqu'à un instant t2 avant de croître pour arriver finalement à une résine durcie. C'est pendant la durée à faible viscosité, au voisinage de l'instant t2 que les écoulements de résine par capillarité se produisent et ceci est en pratique inévitable. Une autre approche de l'art antérieur pour éviter l'écoulement de résine le long des fils 13 autour de l'ouverture 11, a consisté à prévoir des moyens d'étanchéification particuliers au voisinage de cette ouverture, par exemple des points de colle ou des joints toriques. On a aussi proposé de remplacer le capot 10 par un capot en deux parties dont la jonction délimite des passages individuels de fils. Ces solutions sont coûteuses et peu adaptées au cas de boîtiers de petites dimensions. Ainsi, un objet de la présente invention est de prévoir un nouveau moyen d'étanchéification par rapport à une résine d'isolement de passages de fils dans un capot de protection de cosses d'un boîtier électrique. Pour atteindre cet objet, la présente invention prévoit un capot de protection de cosses apparentes sur une face d'un boîtier électrique étanche sensiblement parallélépipédique, ce capot, sensiblement parallélépipédique, s'adaptant à cette face et servant d'enceinte pour un fluide isolant durcissable, et comprenant une ouverture, latérale par rapport à ladite face, de passage de fils soudés aux cosses et une ouverture de remplissage dans sa paroi opposée à ladite face. Le capot comprend autour de ladite ouverture latérale une jupe s'étendant vers l'extérieur, cette jupe étant pincée contre les fils après passage de ceux-ci. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'ouverture de remplissage a une surface égale à sensiblement la moitié de la surface du fond du capot. Selon un mode de réalisation de la présente invention, il est prévu trois fils de connexion et l'ouverture de passage est de section sensiblement triangulaire. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le capot est réalisé en un matériau thermo-plastique et les pincements de la jupe sont réalisés par des poinçons chauds. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les pincements de la jupe correspondent sensiblement aux emplacements intercalaires entre fils, et ces pincements s'étendent sur une partie seulement de la longueur de la jupe, et ne vont pas jusqu'à 1 'extrémité distale de celle-ci. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles les figures 1A et lB, décrites précédeement, sont une vue de face et une vue de côté d'un boîtier électronique à capot de protection classique les figures 2A et 2B, décrites précédettinent, sont une vue de face et une vue de côté d'un boîtier électronique à capot de protection classique la figure 3 est une courbe de viscosité en fonction du temps pour une résine durcissable par polymérisation à deux composants les figures 4A, 4B et 4C sont respectivement une vue de face en coupe, une vue de côté en coupe et une vue de dessous d'un capot selon la présente invention, la figure 4A étant une vue en coupe selon la ligne AA de la figure 4B et la figure 4B étant une vue en coupe selon la ligne BB de la figure 4A la figure 5 représente une vue de face d'une jupe de protection selon la présente invention la figure 6 est une vue de côté agrandie d'une jupe de protection selon la présente invention ; et la figure 7 est une vue de côté agrandie d'une jupe de protection selon la présente invention avec gainage de fils. Comme le représentent les figures 4A, 4B et 4C, un capot de protection 10 selon la présente invention est sensiblement analogue au capot de protection de l'art antérieur illustré en figures 1A, 1B, 2A et 2B, notamment en ce qui concerne ses moyens d'adaptation et d'enclipsage éventuel avec un boîtier principal et ces moyens ne seront pas décrits à nouveau ici. Ce capot comprend également une ouverture 15 de grande dimension dans sa face inférieure, destinée à l'injection de résine de protection. L'ouverture 15 occupe sensiblement la moitié de la surface de la face inférieure. Une caractéristique essentielle du capot selon 1' in- vention est qu'il comprend une jupe 20 s'étendant vers 1' exté- rieur à partir des bords de l'ouverture 11 de passage de fils 13. Cette jupe 20 est de préférence constituée du même matériau que 1 'ensemble du capot 10 et est obtenue en même temps que ce capot par moulage. L'ouverture a une dimension nettement suf fi- sante pour laisser sans contraintes des fils de connexion 13 (par exemple trois). Ensuite, comme le représente la figure 5, une fois que les fils ont été passés par 1 'ouverture 11 et la jupe 20, cette jupe est comprimée aux niveaux des interstices entre les fils. Dans le cas de trois fils 13, la jupe a une section sensiblement triangulaire et cette compression s'effectuera en trois points, sensiblement au milieu des côtés du triangle, où lton appliquera des forces Fl, F2 et F3 pour resserrer la jupe contre les fils et ainsi limiter toute interstice susceptible d'être une source de fuite de résine. De préfèrenoe, le matériau constituant le capot et la jupe est un produit thermoplastique et les forces Fl, F2 et F3 sont appliquées par des poinçons chauffés qui déformeront la jupe qui, à froid, restera dans son état déformé. Il s'agit là d'une opération très simple et rapide à réaliser dans une fabrication en série. Comme le représente la figure 6, les déformations 21 provoquées par les forces Fl, F2 et F3 ne s'étendent de préfé renoue pas sur toute la longueur de la jupe mais seulement sur une partie de cette longueur, par exemple les deux tiers, proche de la liaison entre cette jupe et le capot et non pas de son extrémité distale. Cette disposition présente de nombreux avantages. D'une part, s'il se produit quand même une fuite de la résine injectée, celle-ci aura tendance à se polymériser dans l'évasement interne terminal de la jupe et à ne pas fuir davantage à l'extérieur de la jupe.D'autre part, si l'on prévoit ensuite de gainer les fils 13, comme le représente la figure 7, la gaine 22 pourra être agencée pour recouvrir la jupe 20 ou au contraire pour être insérée à l'intérieur de celle-ci et donc assurer une meilleure protection des fils. En pratique, la présente invention a été mise en oeuvre avec un boîtier de microrupteur ou inverseur ayant les dimensions suivantes : hauteur : 10,2 mm, longueur : 20 mm, largeur : 6,4 mm, hauteur de cosse : 3 mm, et pour un capot ayant les dimensions suivantes : hauteur hors emboîtement : 5,6 mn, épaisseur de paroi : 0,8 mm, et même longueur et largeur que le boîtier ; jupe d'une longueur de 3 mm. Bien entendu, la présente invention est susceptible de nombreuses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de métier, notamment en ce qui concerne la forme de la jupe et les matériaux utilisés tant que pour le capot que pour la résine isolante qui pourra être une résine à deux composants durcissable à froid par polymérisation ou une résine à un seul composant thermodurcissable. L'avantage d'une résine à deux composants polymérisables à froid est qu'actuellement c'est le type de résine le plus économique disponible. REVENDICATIONS 1. Capot de protection de cosses apparentes sur une face d'un boîtier électrique étanche (1) sensiblement paraI lé- lépipédique, ce capot (10), sensiblement parallélépipédique, s'adaptant à cette face et servant d'enceinte pour un fluide isolant durcissable, et comprenant une ouverture (11), latérale par rapport à ladite fate, de passage de fils (13) soudés aux cosses et une ouverture (15) de remplissage dans sa paroi opposée à ladite face, caractérisé en ce qu'il comprend autour de ladite ouverture latérale une jupe (20) s'étendant vers 1' extérieur, cette jupe étant pincée (21) contre les fils après passage de ceux-ci. 2. Capot de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture de remplissage (15) a une surface égale à sensiblement la moitié de la surface du fond du capot. 3. Capot de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend trois fils de connexion (13) et que l'ouverture de passage (11) est de section sensiblement triangulaire. 4. Capot de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé en un matériau thermo-plastique et que les pincements (21) de la jupe sont réalisés par des poinçons chauds. 5. Capot de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pincements (21) de la jupe correspondent sensiblement aux emplacements intercalaires entre fils, et en ce que ces pincements s' étendent sur une partie seulement de la longueur de la jupe, et ne vont pas jusqu'à l'extrémité distale de celle-ci.