Brevet FR2714255A1 — publié le 19950623

" Appareil électrique, notamment appareil de commutation ou de commande pour véhicules automobiles " Etat de la technique. La présente invention concerne un appareil élec- trique, notamment appareil de commutation de commande pour véhicules automobiles, avec un carter et au moins une carte de circuits imprimés, portant un circuit électrique, dispo- sée dans ce carter. Des appareils électriques semblables sont par exemple utilisés en pratique dans lesquels la carte de cir- cuits imprimés est fixée à l'aide de vis sur la plaque de fond du carter de l'appareil électrique de commutation. A l'aide d'éléments refroidisseurs la chaleur des composants de puissance se trouvant sur la carte de circuits imprimés est transmise à la paroi du carter et ainsi évacuée. Mais lors du montage plusieurs étapes sont nécessaires, notam- ment des liaisons fixes doivent être réalisées, de sorte que le montage est relativement complexe et coûteux. Pour les différentes fonctions, telle par exemple que l'évacua- tion des chaleurs de perte, différents éléments constitu- tifs tels que des éléments refroidisseurs sont nécessaires, si bien que de la place supplémentaire est nécessaire à cet effet. Des problèmes de recyclage surgissent, notamment en relation avec les éléments refroidisseurs. Avantages de l'invention. L'appareil électrique selon l'invention, notam- ment un appareil de commutation ou de commande pour véhicu- les automobiles, présente par contre l'avantage qu'avec une dépense de technique de fabrication réduite la carte de circuits imprimés peut être disposée dans le carter de l'appareil à moindre coût et en économisant de la place. A cet effet, l'invention concerne un appareil électrique caractérisé en ce que le carter comporte plu- sieurs moulures pour l'appui de la carte de circuits impri- més ou des cartes de circuits imprimés, et en ce que la carte de circuits imprimés est pressée contre les moulures à l'aide d'au moins un élément élastique. Par l'intermédiaire des moulures d'appui la cha- leur de perte des composants de puissance peut être éva- cuée. De ce fait, l'appareil électrique est d'une construction très compacte et il est d'un montage très fa- cile. Les pièces utilisées sont également susceptibles d'être recyclées. Dans un montage simple et rapide, les cartes de circuits imprimés sont pressées contre les moulu- res à l'aide de ressorts. Si le carter est réalisé par mou- lage sous pression, les moulures d'appui pour les cartes de circuits imprimés sont formées dès le moulage du carter sous la forme de ce que l'on appelle des dépouilles. Ainsi les moulures d'appui (surfaces de démoulage) pour les car- tes de circuits imprimés sont déjà prévues en étant condi- tionnées par le procédé. Comme autre simplification les ressorts peuvent également être formés sur le connecteur, de sorte que les ressorts lors de l'introduction du connecteur dans le car- ter fixent simultanément aussi la carte de circuits impri- més sur les moulures d'appui. Comme les surfaces des moulures d'appui ont respectivement une légère inclinaison un maintien sûr de la carte de circuits imprimés dans le carter est garanti. Pour une meilleure évacuation de la chaleur par l'intermédiaire des moulures d'appui, des trous métallisés dans la carte de circuits imprimés sont possi- bles. On peut également utiliser à cet effet des couches intermédiaires de cuivre, c'est-à-dire des couches de cui- vre entre la carte de circuits imprimés et la surface d'ap- pui. Notamment les couches de cuivre permettent une évacuation de chaleur relativement importante. A l'aide de couches isolantes une séparation de potentiel électrique entre la carte de circuits imprimés et le carter moulé sous pression est possible. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention des compléments avantageux de l'appareil électrique défini ci-dessus sont possibles. Dessins. La présente invention sera décrite de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre en vue de dessus partielle un carter ouvert vers le haut. - la figure 2 est une coupe II-II de la figure 2 vue dans la direction de la flèche A. - la figure 3 est une coupe III-III de la figure 1 vue dans la direction de la flèche B. Description de l'exemple de réalisation. Sur la figure 1 est désigné par 10 un carter d'un appareil électrique notamment d'un appareil de commutation ou de commande pour des véhicules automobiles, ce carter étant constitué d'un matériau conducteur de la chaleur. Le carter 10 est ouvert vers le haut et a par exemple une ou- verture de section transversale rectangulaire, d'autres formes étant toutefois concevables. Un carter en plusieurs parties serait également possible. Mais l'essentiel est que contre la paroi interne du carter 10, en deux coins oppo- sés, sont formées des moulures 12 qui s'étendent de l'ou- verture jusqu'à peu près au fond 13 du carter 10. Mais il est également possible aussi de réaliser des moulures dans tous les coins de sorte que deux cartes de circuits impri- més pourraient être disposées dans le carter 10. Si le car- ter 10 est réalisé par moulage sous pression, les moulures 12 sont déjà forcément prévues lors de la coulée en tant que ce que l'on appelle des dépouilles pour le démoulage du carter 10. A un élément ainsi nécessaire pour le procédé de moulage sous pression et donc déjà prévu est associée une nouvelle mission. Si la carte de circuits imprimés 14, comme représenté sur la figure 1, s'applique sur les moulu- res 12, il est ménagé du fait de la forme du carter 10 aus- si bien sur la face supérieure que sur la face inférieure de la carte de circuits imprimés 14 de la place pour dispo- ser sur cette carte les composants électriques ou bien électroniques. Comme on peut le voir sur la figure 2 les moulu- res 12 ou bien les surfaces d'appui ont une légère obliqui- té, de sorte que les nervures 12 augmentent légèrement à partir de l'ouverture du carter 10. La carte de circuits imprimés 14 est fixée sur les moulures 12 à l'aide de res- sorts 20 qui s'appliquent respectivement à peu près dans la zone des moulures 12 sur la carte de circuits imprimés 14. Le ressort 20 peut à cet effet être conformé de différentes façons. Si le ressort 20 est réalisé sous la forme d'une pièce élastique constituée par exemple de matière synthéti- que, telle qu'on peut la voir sur la figure 2, alors la zone élastique comporte une partie 21 en forme de zigzags, avec laquelle le ressort 20 s'applique contre un tenon de guidage 22 servant de butée. Le tenon de guidage 22 est réalisé sous la forme d'un tenon faisant saillie à partir du fond 13 dans l'intérieur du carter. Pour pouvoir exercer une pression d'application appropriée le tenon 22 a sur son côté tourné vers la carte de circuits imprimés 14 une in- clinaison qui monte vers le fond, ce qui signifie que du fait de cette inclinaison du tenon 22 et de l'inclinaison de la moulure 12 la distance entre ces deux éléments cons- titutifs décroît légèrement en allant vers le fond 13. Bien entendu un tenon de guidage est associé à chacune des mou- lures. En tant que comme forme de réalisation particu- lièrement avantageuse des ressorts 20 peuvent être dans la forme de réalisation décrite plus haut réalisés directement sur les bords de la carte de circuits imprimés. Il est en outre également concevable de réaliser les ressorts en tant que prolongements qui sont réalisés comme décrit plus haut sur le listel connecteur. Lors de l'introduction du listel connecteur dans l'ouverture du carter 10, la carte de cir- cuits imprimés est alors fixée sur les moulures 12 simulta- nément du fait du ressort 20 et du tenon 22. A l'aide de cette surface d'appui les chaleurs de perte des composants de puissance disposés sur la carte de circuits imprimés peuvent être évacuées. A cet effet peuvent être disposées entre la carte de circuits imprimés 14 et la surface d'ap- pui des moulures 12 des couches d'un matériau bon conduc- teur de la chaleur, tel que par exemple du cuivre, ou bien des métallisations de trous traditionnelles connues peuvent être utilisées. En outre on peut prévoir à l'aide d'un film isolant une séparation de potentiel électrique entre la carte de circuits imprimés et les moulures 12. Lors du montage, il est maintenant possible de disposer la carte de circuits imprimés 14 dans le carter 10 avec une évacuation de chaleur pour les chaleurs de perte des composants de puissance et sans pièce de fixation sup- plémentaire. A cet effet, la carte de circuits imprimés 14 est poussée dans le carter 10 en glissant le long des mou- lures 12. Le ressort 20 s'applique avec sa zone élastique 21 contre le tenon de guidage associé 22, ou bien glisse le long de celui-ci pendant le montage, de sorte que la carte de circuits imprimés 14 est solidement fixée. R E V E N D I CATIONS 1- Appareil électrique, notamment appareil de com- mutation de commande pour véhicules automobiles, avec un carter (10) et au moins une carte de circuits imprimés (14), portant un circuit électrique, disposée dans ce car- ter, caractérisé en ce que le carter (10) comporte plu- sieurs moulures (12) pour l'appui de la carte de circuits imprimés (14) ou des cartes de circuits imprimés, et en ce que la carte de circuits imprimés (14) est pressée contre les moulures (12) à l'aide d'au moins un élément élastique (20, 21). 2- Appareil électrique selon la revendication 1 caractérisé en ce que sur le carter (10) sont réalisés des éléments de guidage (22) placés en face des moulures (12) et contre lesquels les éléments élastiques (20, 21) peuvent glisser tout au long. 3- Appareil électrique selon la revendication 1 et/ou la revendication 2 caractérisé en ce que les moulures (12) ont des surfaces montantes dans le sens d'introduction de la carte de circuits imprimés (14). 4- Appareil électrique selon l'une des revendica- tions 1 à 3 caractérisé en ce que les surfaces des éléments de guidage (22) tournées vers la carte de circuits imprimés (14) sont montantes dans le sens d'introduction de la carte de circuits imprimés (14). - Appareil électrique selon l'une des revendica- tions 1 à 4 caractérisé en ce que l'élément élastique (20, 21) revêt une forme en zigzag à son extrémité libre (21). 6- Appareil électrique selon l'une des revendica- tions 1 à 5 caractérisé en ce que l'élément élastique est un prolongement réalisé sur le listel connecteur. 7- Appareil électrique selon l'une des revendica- tions 1 à 5 caractérisé en ce que l'élément élastique est disposé sur la carte de circuits imprimés. 8- Appareil électrique selon l'une des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément élastique est en matière synthétique ou en métal, notamment du cuivre. 9- Appareil électrique selon l'une des revendica- tions 1 à 8 caractérisé en ce que sur la carte de circuits imprimés (14) se trouve au moins un composant de puissance s'échauffant et en ce que le carter (10) est constitué d'un matériau bon conducteur de la chaleur.