Brevet FR2749475A1 — publié le 19971205

L'invention concerne un dispositif à résistance électrique, destiné par exemple à être monté dans le circuit d'alimentation d'un mlolteur électrique ou à être utilisé comme résistance chauffante. Des dispositifs de ce type sont utilisés cn particulier dans les v éhicules automobiles pour commander des ventilateurs dans des circuits d'aération et de chauffage ou de climatisation ou pour alimenter des moteurs d'entraînement de balais d'essuie-glace ou encore pour former des moyens de réchauffage d'éléments tels que des rétroviseurs, des lave- glace, des injecteurs, etc... et ils ont d'autres applications, par exemple en I () électro-ménager (bouilloires, cafetière électrique...). On connaît des dispositifs à résistance électriques qui sont plats, étant essentiellement constitués d'une plaque de support présentant au moins uine face isolante, un circuit rèsistif constitué de segments résistifs appliqué sur cette face, des bornes de connexion électrique en liaison I 5 électrique avec les segments résistifs et des moyens pour protéger du milieu environnant le circuit rèsistif appliqué sur la plaque de support eni laissant les bornes de connexion apparentes. D)es exemples de réalisation de ce type de dispositif sont décrits dans les publications US 4 342 020, EP-A-0 363 191, et EhP-A-0 573 265. 2() D)ans ces exemples de réalisation, le circuit résistant est constitué par un revêtement réalisé in situ (impression. serigraphie), ce Iqui pose des problèmes dc coût de fabrication. dc tenue et de per r rll ances [.,'invention a pour but d'apporter une solution simple, fiable et pcu coûteuse à ces problèmes. Elle propose à cet effet un dispositif du type défini plus haut mais dans lequel chaque segment résistif est découpé dans une feuille de imatière résistive. D)ans des réalisations prléférées, le dispositif présente encore x) unc ou plusieurs des caractéristiques suivantes -chaque segment résistif comporte un rétrecissement local constituant un fusible d'intensité pour cc segmcnt. -Ies segments résistifs forment des pattes dc connexion aptes à être appliquées sur les bornes de connexion ct à cleur être tfixces. -les segments résistifs sont découpés dans une même feuille et restent solidarisés par des ponts de matière aptes à Cêtre coupes après assemblage du dispositif. -la plaque de support est constituée par une plaque métallique recouverte au moins sur ladite face d'un revêtement isolant. -la plaque de support est enrobée d'un revêctement isolant. -le revêtement isolant est un émail. -la plaque de support est Cen oxyde d'alumine. -chaclue face de la plaque de support est isolante et certains au moins des segments résistifs sont repliés pour chevaucher les deux faces isolantes. -chaque face de la plaque de support est isolante et des segments résistifs sont appliqués les uns sur unei lace de la plaque de support et les autres sur la face opposée d(e cette plaque. -les segments résistifs sont soudés ou brasés individuellement aux bornes de connexion respectives. -ledit recouvrement enrobe le dispositif à l'exception des bornes de connexion. -le circuit résistif en place sur la plaque de support cst protégé du milieu environniant par un recouvrement de matière imperméable et résistant à la chaleur. -ledit recouvrement est un ciment réf'ractaire. -Ie circuit résistif appliqué sur la plaque dc support est protégé du milieu environnant par une plaque de protection. -deux telles plaques de protection sont fixées l'une à l'autre pour constituer un boîtier contenanlt la plaque de support et les segments résistifs. à l'exception des bornes de connexion. -la plaque de protection est une plaque métallique revêtue d'un revêtement électrique isolant. -la plaque support isolante porte localement un revêtement électroconducteur pour constituer lesdites bornes de C o II i ie x i o in. -ledit revêtement électro-conducteur est constitué par des bandes (18) de matière électro-coniductrice. -lecdit revêtement est appliqué sur des langucttecs formées dans la plaque de support. -les bornes dc connexion sont constitués dans une plaque de matièrc électro-conductrice o ellcs restent solidarisées par des ponts de matière qui sont aptes à être rompus après assemblage du dispositif. -les bornes de connexion électriques sont encastrées dans des échancrures isolantes de la plaque de support. Les bornes de connexion sont formées par exemple par dépôt de matière conductrice sur la face de la plaque support qui reçoit l'élément I () résistif. ou bien elles pcuvent être formées par une plaque de matière électro-co nductrice. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus claircmenieit à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins I 5 annexés dans lesquels - la figure I est une vue schématique cin pcrspective éclatée d'un premier mode de réalisation de l'invention; - les figures 2 et 3 sont des vues schématiqucs cin coupe de deux autrcs modes de réalisation de l'invention 21f) - la figure 4 est une vue schématiquc cn perspective éclatée d'un Quatrième mode de réalisation dc l'invention; - la fligure 5 cst une vuc en plan d'un cxemplc dc réalisation des segimenits résistifs; - les figures 6 ct 7 sont des vues cn plan d'un excmple de réalisation de la plaque support ct de la plaque conductrice cncastrable dans la plaque support; et La figure 8 est une vue en plan d'un couple dec plaques de fcrmecture. [Le dispositif selon l'invention représcnté cni figure 1 comprend -'() esseCtiellemCIent une plaquc support (10) un élément (12) de matièrc clcctro-coniductrice à résistivité d(étcrminéce, formant la résistance électriquc proprement dite, ct une plaque (14) dc rccouvrement et de protection. La plaque support (10) cst uneic plaque métalliquc conformée sur un ou plusieurs dc ses bords pour présenter dcs langucttes (16) sur une l'acc dcsquelles sont déposées des bandcs (18) dc matiêre électro- conductrice à résistivité très faible. Les bandcs avec les languettes sous- jaccntes constituent des bornes de connexion. Les lfaces de la plaque (10) ont été au préalable rendues non éleclro-conductriccs par oxydation ou par dépôt (trempage, projection au pistolet, sérigraphic....) d'un revêtement isolant (émail, vcrnis, peintre, etc... ). L.a plaque (10) est par exemple en aluminium avec une couche superficielle d'alumine résistant à des tensions électriques relativement élevées (de l'ordre de 1000 volts par exemple). D)e préférence, la plaque (10) est une tôle rccouverte d'un I1) ( i é lail. L'élément résistif (12) est découpé à la prcsse dans une feuille ou une tôle d'un métal électro-conducteur tel qu'un alliage nickel-chrome par exemple. L'élément résistif comporte des pattes dc connexion (20) dont le nombre dépend du circuit électrique à réaliser et est égal au nombre des [5 bandes (18) de la plaque (10), ces pattes (20) étant destinées à être appliquées sur les bandes (18) quand l'élément résistif (12) est posé sur la plaque (10). La plaque de protection (14) a sensiblcniemnt les memes dimensions que la plaque support (10), mais est conf'igurée pour laisser () librc au moins une partic des bornes de connexion (18). Comme la plaque (10). la plaque de protection (14) est de préférence une plaque métallique dont les faces comportent un revêtement électriquement isolant (couche d'oxyde. émail, vernis. peinture, etc...). Pour l'assemblage du dispositif. l'élément résistif (12) est pose sur la face de la plaque support (10) qui porte les bandcs dc connexion ( 1-). ses pattes (20) sont appliquées sur les extrémités desdites bandes (18), la liaison électrique étant maintenue soit par pression soit encore par soudure, brasure, rivetage. collage par une colle conductrice ou par tout autrc moyen approprié. Ensuite, la plaque (14) est posée sur l'ensemble 1) ainsi constitué et sertie ou agrafée sur la plaque support (10), dc façon à protéger entièrement l'élément résistif (12) et à le séparer du milieu Cnllvironnllant. Eventuellement, une couche dc matière d'enrobagc électriquement isolante et résistant aux températures élevées est prévue cnlirc la plaque support (10) et la plaque de protection (14). Pour réduire les risques cn cas dc surintensité électrique ou d'Céchauffement anormal, au moins un t'usible ou un coupe-circuit est incorpore à l'élément résistif. Le t'usible est avantageusement formé par rétrécissement des branches comme indiqué par exemple cii (22) ce rétrécissement provoquant une réduction de section que l'on peut calibrer avec précision et déterminer en fonction de la surintensité électrique qui doit provoquer l'intcrruption du circuit. Un tel rétrécissement est avantageusement prévu dans chaque branche de l'élément résistif reliée à une borne de coInnexion. ces rétrécissements pouvant être différents les uns des autres. Par exemple dans le cas de l'alimentation d'un ventilateur à plusieurs vitesses pour circuit de chauffage ou de climatisation de véhicule automobile. on obtient une protection adaptée pour ch. aque vitesse de fonctionnement. ces protections étant indépendantes le unes des autres et indépendantes de la température environnante. I)ans le mode dc réalisation de la fiure 2. lec dispositif est constitué de la plaque support (10) et de l'élément résistitf (12) de la figure 1. qui sont recouverts d'unec matière d'enrobage (24) nc laissant à nu que ies bornes dc connexion (16 + 18).La matière d'enrobage est par exemple [un ciment réfractairc. D)ans les deux modes dc réalisation des fligures I et 2. on peut. si désiré. prévoir un élément résistif (12) sur chaque ftace dic la plaque support (10). Il faut alors une deuxièmec plaque dc protectionl (14) pour recuvrir ce deuxième élément résistif. I)ans le mode de réalisation de la figure 3. l'élément résistif (12) est plié cn U et vient chevaucher la plaque support (10). l)es plaques de protection (14) recouvrent les deux parties de l'élément résistif (12) qui sont appliquées sur les deux faces de la plaque support (10). Cette réalisation permet de réduire la hauteur du dispositif. donc sonI cncombrement et de réduire eégalement les pertes de charge quand ce dispositif est placé dans un flux d'air. l)ans le mode dc réalisation dc la figure 4, les languettes dc cunnexion (16) sont formées sur un (ou sur plusieurs) bord d'une plaque (25) de métal électro-conducteur dc part et d'autre dc laquelle sont rpr évues deux plaques (28) dc matière électriquemrent isolante. Des éléments résistifs (12) du même type que celui dc la figure I sont placés dc part et d'autrc decs plaques isolantes (28), lecurs cxtrémités ou pattes dc connexion etant fixcées sur les languettcs (16) dc la plaque (26) par soudure, par brasure, par rivetage, par collage ou par tout autre moyen qu i valeinlct. L'ensemble ainsi formé cst logé à l'intéricur d'un boîtier métalliquc formé d'un fond (30) et d'un couvercle (32) destiné à être serti sur le fond (30). Éventuellement. un bord dc ce derniecr peut comprendre une I() ouverture (34) dc passage des languettes dc connexion (16). Le lond (30) et le couvercle (32) du boîticr peuvent être réalisés dans les matières déjà décrites pour des plaques (10) ou (14) de la figure 1. Éventuellement une autre plaque (36) isolante est intcrposée entre le fond (30) et l'élément résistif (12) comme représcnté cn figure 3, ainsi 1 5 equ'entrc l'élément rèsistif (12) et le couvercle (32). par ailleurs, uine martière dc rcmplissagc non conductrice dc l'électricité peut être injectée ou coulée dans le boîtier précité, cettc matière dec remplissagc ayant une bo nec tenue en tcmpérature et un coefficienIt de dilatation thermique co(mpatible avec ceux des autres éléments du disposilif. () l,.a figure 5 est une vue en plan d'un exemple dc fcuille résistive (12) qui a été découpée dans les régions hachurées pour laisser subsister des segments résistifs (R) provisoirement solidarisés sur un bord de la fcuille par des ponts (12a) qui seront supprimes ou coupés lorsque la l'uille résistive aura été mise en place. Dec préférence. cette élimination ou cette coupurc cst réalisée après complète réalisation diu dispositif. Pour l'exemple la ligne P sur la feuille rcpréscntc la ligne dc pliage de la fcuillc autour du support. La figure 6 est une vue en plan d'un exemple d'une plaque de support ( 10()) isolante ou rendue isolante et qui présentc sur un bord des ée) ch a ncrures( 10a) pour recevoir dcs talons ( S b) dc forme complllmentairc formés sur un bord d'u ne plaquette (26) (t'ig.7) en matière électro-conductrice donIt le bord opposé est découpé pour former des borines de jonction ( 18). Des ponts de matière (1 8a) solidarisent les Clémcnts découpés et seront supprimés ou coupés lo)rsque la plaquette aura etC mise crn place par encastrement des talons (1Xb) dans les échancrures ([0a). De préfé'rence cette suppression sera elffl'ectuée après complète réalisation du dispositif. Avantageusement, les talons (1 8b) sont f'ixés, par excmple par soudure ou brasage, aux pattes de jonction des seCgntlts résistifs avant suppression des ponts tels lque (12a) cil sorte que la feuille résistive (12) et la plaquette conductrice (20) constituent un ensemble mianipulable comme tel. La figure 8 représente un exemple de dceux plaques de protection (14). l'un présentant des pattes latérales (14a) et l'autre des ( échancrures ( 14b) cel sorte qu'après mise en place de ces plaques de part ct d'autre du support isolant muni des segments résistifs. les pattes d'une plaque puissent être coudées pour passer dans les échancrures de l'autre plaque et être repliées sur cette autre plaque, pour fermer le boîtier. Des éléments du type de ceux des figures 5 à 8 permettent de réaliser un dispositif particulièrement simple dans lequel la feuille resistive (12) est soudée à la feuille conductrice (26). les talons de la feuille conductrice sont encastrées dans le support isolant (10). la l'cfeuille résistive est pliée sur le support pour le chevaucher, les plaques dc fermeture (14; 14') sont mises en place et fixées l'une à l'autre pour former un boîtier, et lets ponts sont supprimés. l'invention n'est pas limitée aux réalisations qui ont été déec r i tes. REVENDICATIONS 1. Dispositif plat à résistance électrique. en particulier pour l'alimentation d'un moteur électrique, qui comprend une plaque de support (10) présentant au moins une face isolante. un circuit résistif constituétl de segments résistifs (R) appliqué sur cette face, des bornes de connexion électrique (18) en liaison électrique avec les segments résistifs et des moyens (14; 24) pour protéger du milieu environnant le circuitrésistif appliqué sur la plaque de support, en laissant les bornes de connexion apparentes, caractérisé en ce que chaque segment résistif (R) cst découpé dans une feuille (12) de matière résistive. L_ 1)ispositif selon la revendication 1. dans lequel chaque segment résistif comporte un rétrécissement local (22) constituant un fusible d'intensité pour ce segment. 3. Dispositif selon la revendication I ou 2. danls lequel les seigmenits résistifs (R) forment des pattes de connexion (20) aptes à être appliquées sur les bornes de connexion et à leur être lfixées. 4. Dispositif selon l'une des revendications I à 3. dans lequel I les segments rèsistifs (R) sont découpés dans une mêrme feuille (12) et restent solidarisés par des ponts de matière (12a) aptes à être coupés après assemblage du dispositif. i)ispositif selon l'une des revendications I à 4,dans lequel la plaque (de support (10) est constituée par une plaque métallique recouverte au moins sur ladite face d'un revêtement isolant. 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel la plaque de support (10) est enrobée d'un revêtement isolant. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6. dans lequel le revêtement isolant est un émail. 8. Dispositif selon l'une des revendications I à 3. dans lequel la plaque dc support (10) est en oxyde d'alumine. 9. Dispositif selon l'une des revendications I à 7. dans lequel chatque lface dc la plaque de support (10) est isolante et certains au moins des segments résistifs (R) sont repliés pour chevaucher les deux faces isolantes. 10. Dispositif selon l'une des revendications I à 7, dans lequel chalque face de la plaque de support (10) est isolante et des segments resistil's (R) sont appliqués les uns sur une face de la plaque de support et les autres sur la face opposée de cette plaque. 1 1. Dispositif selon l'une des revendications I à 10, dans lequel les segments résistifs (R) sont soudés ou brasés individuellement aux bornes de connexion (18) respectives. 2, Dispositif selon l'une des revendications I à 11, dans lequel le circuit résistif cn place sur la plaque de support est protégé du milieu e) nvironnant par un recouvrement (24) de matièrc et résistant à la chaleur. 1 3 Dispositif selon la revendication 12. dans lequel ledit recouvrement enrobe le dispositif à l'exception des bornes de connexion. 14. Dispositif selon la revendications 12 ou 13. dans lequel ledit recouvrement (24) est un ciment réfractaire. 15. Dispositif selon l'une des revendications I à 11, dans lequel le circuit résistif appliqué sur la plaque de support est protégé du milieu environnant par une plaque de protection (14). 16. D)ispositif selon la revendication 15 et qui comprend deux ) telles plaques de protection (14) fixées l'une à l'autre pour constituer un boîtier contenant la plaque de support (10) et les segments résistifs (R) à l'cxception des bornes de connexion (18). 17. l)ispositif selon la revendication 15 ou 16. dans lequel la plaqclue de protection (14) est une plaque métallique roveêtue d'un revelement électrique isolant. 18. Dispositif selon l'une des revendications I à 17, dans lequel la plaque support (10) porte localement sur une l'ace isolante un revetemenLt électro-conducteur pour constituer lesdites bornes de connexion (18). ) 19, Dispositif selon la revendication 1 S, dans lequel ledit rev tment électro-conducteur est constitué par des bandes (18) de niatiC're é lectro-conductrice. 20. Dispositif selon la revendication 18 ou 19, dans lecquel ledit revetement est appliqué sur des languettes (16) formées dans la plaque de support (10). 21 Dispositif selon l'une des revendications L à 18. dans lequel les bornes de connexion (18) sont constituées dans une plaque (26) de maLtière électro-conductrice o elles restent solidarisées par des ponts de matieère (8I a) qui sont aptes à être rompus après assemblage du dispositif. l22. Dispositif selon l'une des revendications I à 21. dans lequel les bornes de connexion électriques (18) sont encastrées dans des échancrures isolantes (10a) de la plaque de support (10).