Brevet FR2721152A1 — publié le 19951215

La présente invention concerne un bloc de résistances électriques, destiné à la commande d'un moteur électrique, en particulier d'un moteur électrique d'entraînement en rotation d'un ventilateur, dans une installation de chauffage ou de climatisation pour véhicule automobile. L'expression "bloc de résistances" désigne ici un ensemble incluant des résistances électriques proprement dites, éventuellement un ou plusieurs autres composants électriques associés tel qu'un fusible, thermofusible ou thermostat, et les moyens de support mécanique et de branchement électrique pour lesdites résistances et autres composants éventuels. Dans une installation de chauffage ou de climatisation pour véhicule automobile, le ventilateur est généralement entraîné en rotation par un moteur électrique à courant continu, dans le circuit d'alimentation duquel sont insérées des résistances électriques. Un commutateur, actionné manuellement depuis le tableau de bord du véhicule, permet d'insérer un nombre variable de ces résistances dans le circuit d'alimentation du moteur électrique, de manière à faire varier par paliers la tension d'alimentation, donc la vitesse de rotation de ce moteur et du ventilateur, et par conséquent le débit d'air. Un thermofusible de protection est habituellement associé à ces résistances. Les résistances électriques, réalisées sous la forme de bobines de fil conducteur, sont en général placées dans le flux d'air du ventilateur, de manière à obtenir un refroidissement de ces résistances. Un support en forme de plaque reçoit habituellement l'ensemble des résistances et le thermofusible associé, qui sont ainsi réunis pour former un "bloc de résistances". Pour leur montage mécanique et leur branchement électrique, les résistances possèdent souvent des sorties de formes complexes, raccordées à des lames de connexion et de liaison entre résistances de formes relativement simples. Cette conception actuelle est à l'origine des problèmes suivants - La fabrication des composants électriques que sont les résistances et le thermofusible est délicate, notamment en ce qui concerne la conformation de leurs extrémités, et la géométrie idéale de ces composants est souvent peu respectée. - En conséquence de ce qui précède, le positionnement des composants (aussi bien résistances que fusible ou autres) est imprécis et variable d'un bloc de résistances à un autre, ce qui engendre des risques d'incidents de fonctionnement dus à des courts-circuits par mise en contact de composants qui devraient rester espacés les uns des autres. A titre d'illustration de cet état de la technique, il peut être fait référence aux documents FR-A2433821, FR-A-2489616 et FR-A-2521344. La présente invention vise à éliminer les inconvénients précédemment exposés, en apportant une solution technique qui conduit à une simplification de fabrication des résistances et du fusible, et à une amélioration du positionnement de ces composants, évitant les risques de court-circuit. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique, du genre ici considéré, dans lequel les résistances électriques bobinées et autres composants électriques éventuels, tels qu'un fusible, thermofusible ou thermostat, sont tous disposés parallèlement les uns aux autres, sensiblement dans un même plan, et possèdent des extrémités respectives coudées sensiblement à angle droit, tandis qu'est prévue une pièce électriquement conductrice possédant un profil en "U", dont les deux ailes latérales sont subdivisées en une série de languettes de fixation, situées en vis-à-vis, sur lesquelles sont serties les extrémités coudées correspondantes des résistances et autres composants éventuels, tandis que le fond de la pièce conductrice en "U" est découpé de manière à séparer électriquement les languettes précitées et/ou à les relier électriquement de la manière souhaitée, le fond de la pièce conductrice en "U" étant monté sur un socle isolant, et ce fond comportant des lames de connexion qui traversent le socle isolant. Ainsi, des résistances bobinées de forme simple, notamment en ce qui concerne leurs extrémités, sont fixées par sertissage, en étant positionnées de façon rigoureuse, selon un pas prédéterminé correspondant à celui des languettes formées sur les ailes latérales de la pièce conductrice en "U". Ces ailes latérales assurent en outre la protection mécanique latérale des résistances, et permettent de supprimer le capot de protection habituellement prévu. Le fond de ladite pièce conductrice en "U" regroupe les fonctions de connexion aux éléments extérieurs, et il forme, dans son état définitif, un ensemble de pistes conductrices assurant les liaisons et/ou les isolations souhaitées entre les languettes de fixation des résistances, et les lames de connexion extérieure. Dans l'ensemble, on obtient ainsi un bloc de résistances modulaire, permettant une standardisation des éléments et conservant encore beaucoup de souplesse dans les positionnements des résistances, tout en permettant l'intégration de fonctions supplémentaires : fixation de fusibles, de résistances de relais, voire de simples fils de liaison entre les languettes en vis-à-vis des ailes latérales de la pièce conductrice en "U". De préférence, les extrémités coudées à angle droit des résistances électriques et autres composants sont appliquées contre les faces extérieures des languettes de fixation correspondantes appartenant aux ailes latérales de la pièce conductrice en "U", et sont serties dans des ouvertures formées par des petites bandes découpées transversalement sur lesdites languettes, et prévues pour être écrasées sur les extrémités des résistances et autres composants. On notera que toutes les extrémités de résistances et autres composants, étant situées dans un même plan, peuvent être serties de façon simultanée. Avantageusement, chaque languette de fixation comporte à son extrémité libre une encoche, au fond de laquelle est engagée l'extrémité coudée correspondante d'une résistance ou d'un autre composant ; ainsi, la résistance est positionnée plus bas que le sommet des languettes correspondantes, ce qui assure au mieux sa protection mécanique, sans accessoire supplémentaire tel que capot rapporté. Le même résultat peut aussi être obtenu en prévoyant sur certaines languettes de fixation, notamment aux extrémités des ailes latérales de la pièce conductrice en "U", des prolongements s'étendant au-dessus des résistances et autres composants. Selon un autre aspect de l'invention, la pièce conductrice en "U" est une pièce initialement monobloc, découpée et mise en forme, dont le fond forme des pistes conductrices prolongées par les languettes de fixation latérales et initialement reliées entre elles par des ponts de matière, ensuite supprimés, les pistes conductrices étant fixées sur le socle isolant par rivetage, notamment aux ultrasons ou mécanique. La suppression des ponts de liaison entre pistes conductrices est effectuée par découpage, après fixation de la pièce conductrice en "U" sur le socle isolant. On prévoit au moins deux points de rivetage pour chaque piste conductrice, de sorte qu'après la séparation des pistes conductrices par coupure des ponts de liaison, chaque piste conductrice (et la ou les languettes latérales qui la prolongent) reste parfaitement positionnée et maintenue sur le socle isolant, sans risque de rotation. Quant aux lames de connexion avec des éléments extérieurs, celles-ci peuvent être des pièces rapportées, perpendiculaires au plan du fond de la pièce conductrice en "U", qui sont engagées dans des fentes ménagées dans les pistes conductrices du fond de la pièce conductrice en "U", et qui sont fixées dans ces fentes par une liaison mécanique du genre sertissage, ou par soudure notamment électrique. Certaines lames de connexion peuvent être doublées, pour constituer des bornes offrant une section suffisamment importante au regard de l'intensité du courant électrique qui les traverse. Selon une autre possibilité, les lames de connexion sont intégrées à la pièce conductrice en "U" et sont, de préférence, découpées directement dans le fond de cette pièce, en même temps que les pistes conductrices; les lames de connexion peuvent ici rester situées dans le même plan que le fond de la pièce conductrice, ou être coudées à angle droit par rapport au plan du fond de cette pièce. Dans les réalisations habituelles, le bloc de résistances est raccordé par un faisceau de conducteurs électriques à un commutateur situé à distance, sur le tableau de bord du véhicule. La conception du bloc de résistances selon l'invention permet de supprimer le faisceau de conducteurs, en associant le commutateur à ce bloc de résistances. A cet effet, selon une forme de réalisation de l'invention, les pistes conductrices du fond de la pièce conductrice en "U" forment, dans une zone de ce fond, des pistes de contact en arcs de cercle concentriques prévues pour coopérer avec un curseur rotatif servant à commuter les différentes résistances du bloc ; le curseur rotatif, ainsi associé directement au bloc de résistances, est relié par une transmission mécanique, telle qu'à câble, à un bouton de commande placé sur le tableau de bord du véhicule. Cette solution procure une simplification des liaisons électriques, par suppression du faisceau de fils (par exemple au nombre de six) reliant habituellement le bloc de résistances à un commutateur situé à distance, tandis que les pistes de contact conformées en arcs de cercle concentriques résultent simplement d'un découpage particulier de la pièce conductrice en "U". De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de ce bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique Figure 1 est une vue en perpective d'un bloc de résistances conforme à la présente invention, dans une première forme de réalisation, la pièce conductrice en "U" étant représentée séparée du socle isolant Figure 2 est une autre vue en perspective, montrant ce bloc de résistances à l'état entièrement assemblé Figure 3 est une vue en bout de la pièce conductrice en "U" seule, montrant clairement son profil ; Figure 4 est une vue de côté de la pièce conductrice en "U", montrant le détail de ses languettes latérales ; Figure 5 est une vue en plan par dessus de cette pièce conductrice, avant coupure des ponts de liaison entre les pistes conductrices de son fond Figure 6 est une vue en plan par dessus similaire à figure 5, illustrant une variante dans laquelle lesdites pistes conductrices forment aussi des pistes de contact pour un curseur rotatif Figure 7 est une vue en plan similaire à figure 5, représentant une variante avec lames de connexion intégrées à la pièce conductrice en "U" ; Figure 8 est une vue en coupe longitudinale d'un bloc de résistances, incorporant la pièce conductrice en "U" selon la figure 7 Figure 9 est une vue en coupe longitudinale illustrant une variante du bloc de résistances selon la figure 8. Comme le montrent les figures 1 et 2, le bloc de résistances électriques comprend, de façon générale, un socle isolant 1 en matière synthétique moulée, une pièce conductrice 2 possédant un profil en "U", ainsi que les résistances électriques 3, 4 et 5 proprement dites, auxquelles peuvent être adjoints d'autres composants électriques, tels qu'un thermofusible 6. Ce bloc de résistances est associé à un moteur électrique non représenté, assurant l'entraînement en rotation du ventilateur d'une installation de chauffage ou de climatisation dans un véhicule automobile. Dans ce contexte, il est prévu encore un commutateur permettant d'insérer sélectivement une ou plusieurs des résistances 3,4 et 5 dans le circuit d'alimentation du moteur électrique, de manière à faire varier par paliers sa vitesse de rotation. Le bloc de résistances est donc pourvu de connecteurs 7 et 8 pour la batterie du véhicule et pour le moteur électrique à commander, et d'un autre connecteur 9 pour le commutateur, ici situé à distance. La pièce conductrice 2, de profil en "U" bien visible sur la figure 3, est réalisée par exemple en laiton et comporte deux ailes latérales symétriques 10 et 11, réunies par un fond 12 qui est appliqué et fixé contre une face du socle isolant 1. Les deux ailes latérales 10 et 11 de la pièce conductrice 2 en "U" sont subdivisées chacune, par des fentes, en une série de languettes de fixation 13 pour les résistances 3,4,5 et le thermofusible 6. Chaque languette de fixation 13 présente à son extrémité libre une encoche centrale 14, et est pourvue, dans sa région centrale, de deux petites bandes 15 découpées transversalement et déformées de manière à définir des ouvertures - voir notamment la figure 4. Les différentes languettes de fixation 13, appartenant respectivement aux deux ailes latérales 10 et 11 de la pièce conductrice 2 en Muez sont situées en vis-à-vis. Dans certains cas, deux languettes 13 adjacentes peuvent être réunies pour former une languette double. Chaque résistance électrique 3,4 ou 5 est réalisée sous la forme d'une bobine de fil, enroulé en hélice. Les deux extrémités 16 de chaque résistance 3,4 ou 5 sont coudées à angle droit, et sont appliquées contre les faces extérieures des languettes de fixation 13, une extrémité 16 étant ainsi appliquée sur une languette 13 appartenant à la première aile latérale 10 de la pièce 2, tandis que l'extrémité opposée est appliquée symétriquement sur une languette 13 appartenant à la seconde aile latérale 11 de la pièce 2. Plus particulièrement, les deux extrémités 16 de chaque résistance 3, 4 ou 5 sont engagées au fond des encoches 14 des languettes 13 correspondantes, et sont introduites au travers des ouvertures définies par les bandes 15 découpées dans ces languettes 13. Un sertissage, écrasant ces bandes 15 sur les extrémités des résistances 3,4 et 5, assure leur fixation mécanique sur les languettes 13 correspondantes, tout en réalisant une liaison électrique. La fixation du thermofusible 6 est réalisée de manière similaire, sur une autre paire de languettes 13 situées en vis-à-vis. Les différentes résistances 3,4 et 5 et le thermofusible 6, ou tout autre composant analogue, sont ainsi positionnés de façon précise, tous parallèlement les uns aux autres et dans un même plan, lui-même parallèle au fond 12 de la pièce conductrice 2 en "U" . Ce fond 12 de la pièce 2, plus particulièrement visible sur la figure 5, est subdivisé en une pluralité de pistes conductrices 17, séparées les unes des autres par des interstices 18. Les différentes pistes conductrices 17 se raccordent, le long des bords du fond 12, aux languettes de fixation 13 qui les prolongent. Dans le fond 12 de la pièce 2 en "U" sont ménagés des petits trous circulaires 19, destinés à recevoir des tétons correspondants 20 formés sur le socle isolant 1 (voir aussi figure 1), ces dispositions permettant une fixation par rivetage de la pièce conductrice 2 en "U" sur le socle isolant 1. Sur le fond 12 de la pièce 2 en "U" sont encore ménagées des fentes 21, prévues pour recevoir des lames de connexion 22 ici constituées par des pièces rapportées (voir aussi figure 2). Les lames de connexion 22 traversent aussi le socle isolant 1, pourvu de fentes 23 correspondantes, et elles aboutissent aux différentes pistes conductrices 17. Ces lames de connexion 22 forment notamment le connecteur multiple 9 auquel est raccordé le faisceau de conducteurs électriques en provenance du commutateur. La pièce conductrice 2 de profil en "U" est obtenue par découpage et mise en forme d'une plaque ou bande métallique, de préférence en laiton (ce choix permettant de réaliser des interstices 18 de faible largeur entre les pistes conductrices 17). La pièce est découpée de manière à séparer les languettes latérales 13 les unes des autres, et à séparer aussi les pistes conductrices 17 tout en conservant des ponts de matière 24 reliant ces pistes entre elles (voir figure 5). Grâce à ces ponts de liaison 24, interrompant localement les interstices 18, la pièce conductrice 2 conserve provisoirement un caractère "monobloc". Une fois conformée en "U", cette pièce conductrice 2 est appliquée contre le socle isolant 1, et solidarisée avec ce dernier par rivetage aux ultrasons ou mécanique, au niveau des tétons 20. Les ponts de liaison 24 sont alors supprimés par découpage, de manière à isoler électriquement les différentes pistes conductrices 17 les unes par rapport aux autres. Les lames de connexion 22, engagées dans les fentes 21 du fond 12 de la pièce 2 en "U", y sont assemblées par sertissage par soudure électrique. Enfin, les résistances électriques 3,4 et 5 et le thermofusible 6 sont mis en place, leurs extrémités coudées 16 étant serties sur les languettes latérales 13 correspondantes par écrasement des bandes 15, ce qui est réalisable en une seule opération étant donné que tous les points de sertissage se situent, de chaque côté, dans un même plan. La figure 6 illustre une variante de l'invention, dans laquelle le commutateur est directement associé au bloc de résistances. Dans une certaine zone du fond 12 de la pièce conductrice 2 en "U", les pistes conductrices 17 forment des pistes de contact 25 en arcs de cercle concentriques, autour d'un point central 26. Les pistes de contact 25 coopèrent avec un curseur rotatif à contacts, non représenté, servant à commuter les résistances. Une transmission mécanique, à câble ou autre, relie le curseur rotatif à un bouton de commande, rotatif ou conformé en curseur linéaire, qui est placé sur le tableau de bord du véhicule. Pour le reste, la structure du bloc de résistances de la figure 6 et son mode d'assemblage ne sont pas modifiés par rapport au premier mode de réalisation, précédemment décrit. Les figures 7 à 9 illustrent d'autres modes de réalisation, dans lesquels les lames de connexion 22, réunies dans le connecteur 9, ne sont pas des pièces rapportées, mais sont découpées directement dans le fond 12 de la pièce 2 en "U", en même temps que les pistes conductrices 17. Comme le montre la figure 7, toutes ces lames de connexion 22 sont ici formées à une même extrémité du fond 12 de la pièce 2 en "U". Dans le bloc de résistances complet, montré sur la figure 8, les lames de connexion 22 intégrées à la pièce 2 en "U" sont situées dans le même plan que le fond 12 de cette pièce 2, ces lames de connexion 22 traversant une partie latérale du socle isolant 1. La figure 9 illustre une variante dans laquelle les lames de connexion 22, toujours intégrées à la pièce 2 en "U", sont coudées à angle droit du côté opposé aux languettes de fixation 13 et s'étendent, par conséquent, perpendiculairement au fond 12 de ladite pièce 2 en "un. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples. Elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention en modifiant le nombre des résistances électriques ou autres composants réunis dans le bloc, et en modifiant de façon correspondante le nombre des languettes de fixation ou en n'utilisant pas toutes les languettes, ou en reliant certaines de ces languettes par un simple fil conducteur de liaison, ou encore en modifiant les formes de détail, notamment le dessin des pistes conductrices. REVENDICATIONS 1. Bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique, en particulier d'un moteur électrique d'entraînement en rotation d'un ventilateur, dans une installation de chauffage ou de climatisation pour véhicule automobile, caractérisé en ce que les résistances électriques bobinées (3,4,5) et autres composants électriques éventuels, tels qu'un fusible, thermofusible ou thermostat (6), sont tous disposés parallèlement les uns aux autres, sensiblement dans un même plan, et possèdent des extrémités respectives (16) coudées sensiblement à angle droit, tandis qu'est prévue une pièce électriquement conductrice (2) possédant un profil en "U", dont les deux ailes latérales (10, 11) sont subdivisées en une série de languettes de fixation (13), situées en vis-à-vis, sur lesquelles sont serties (en 15) les extrémités coudées (16) correspondantes des résistances (3,4,5) et autres composants éventuels (6), tandis que le fond (12) de la pièce conductrice (2) en "U" est découpé (en 18) de manière à séparer électriquement les languettes (13) précitées et/ou à les relier électriquement de la manière souhaitée, le fond (12) de la pièce conductrice (2) en "U" étant monté sur un socle isolant (1) et ce fond (12) comportant des lames de connexion (22) qui traversent le socle isolant (1). 2. Bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités (16) coudées à angle droit des résistances électriques (3,4,5) et autres composants (6) sont appliquées contre les faces extérieures des languettes de fixation (13) correspondantes appartenant aux ailes latérales (10, 11) de la pièce conductrice (2) en "U", et sont serties dans des ouvertures formées par de petites bandes (15) découpées transversalement sur lesdites languettes (13), et prévues pour être écrasées sur les extrémités (16) des résistances (3,4,5) et autres composants (6). 3. Bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque languette de fixation (13) comporte à son extrémité libre une encoche (14), au fond de laquelle est engagée l'extrémité coudée (16) correspondante d'une résistance (3,4,5) ou d'un autre composant (6). 4. Bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sont prévus sur certaines languettes de fixation (13), notamment aux extrémités des ailes latérales (10,11) de la pièce conductrice (2) en "U", des prolongements s'étendant audessus des résistances (3,4,5) et autres composants (6). 5. Bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce conductrice (2) en "U" est une pièce initialement monobloc, découpée et mise en forme, dont le fond (12) forme des pistes conductrices (17) prolongées par les languettes de fixation (13) latérales et initialement reliées entre elles par des ponts de matière (24), ensuite supprimés, les pistes conductrices (17) étant fixées sur le socle isolant (1) par rivetage (en 20). 6. Bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins deux points de rivetage (20) sont prévus pour chaque piste conductrice (17) formée dans le fond (12) de la pièce conductrice (2) en "U". 7. Bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les lames de connexion (22) avec des éléments extérieurs sont des pièces rapportées, perpendiculaires au plan du fond (12) de la pièce conductrice (2) en "U", qui sont engagées dans des fentes (21) ménagées dans les pistes conductrices (17) du fond (12) de la pièce conductrice (2) en "U", et qui sont fixées dans ces fentes (21) par une liaison mécanique ou par soudure. 8. Bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les lames de connexion (22) sont intégrées à la pièce conductrice (22) en "U", et sont, de préférence, découpées directement dans le fond (12) de cette pièce (2), en même temps que les pistes conductrices (17), les lames de connexion (22) étant situées dans le même plan que le fond (12) de la pièce conductrice (2) en "U", ou étant coudées à angle droit par rapport au plan du fond (12) de cette pièce (2). 9. Bloc de résistances électriques pour la commande d'un moteur électrique selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les lames de connexion (22) forment un connecteur multiple (9) auquel est raccordé un faisceau de conducteurs électriques en provenance d'un commutateur situé à distance, servant à commuter les différentes résistances (3,4,5) du bloc. 10. Bloc de résistances élecriques pour la commande d'un moteur électrique selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les pistes conductrices (17) du fond (12) de la pièce conductrice (2) en "U" forment, dans une zone de ce fond (12), des pistes de contact (25) en arc de cercle concentriques prévues pour coopérer avec un curseur rotatif servant à commuter les différentes résistances (3,4,5) du bloc.