Brevet FR2749474A1 — publié le 19971205

Dispositif à résistance électrique, en particulier pour l'alimentation d'un moteur électrique. L'invention concerne un dispositif à résistance électrique, destiné par exemple à être monté dans le circuit d'alimentation d'un moteur électrique ou à être utilisé comme résistance chauffante. Des dispositifs de ce type sont utilisés en particulier dans les véhicules 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 électroménager (bouilloire, cafetière électrique,...). Pour des raisons de coût, ils sont souvent formés d'un simple fil résistif dont les extrémités sont portées par un support et reliées par l'intermédiaire d'un commutateur à plusieurs positions à des câbles d'alimentation d'un moteur électrique. Un fusible thermique est en général prévu. En cas de surintensité du courant passant dans ce circuit, par exemple en raison du blocage du rotor du moteur électrique, et en cas de disfonctionnement du fusible, le fil résistif peut être porté au rouge et fondre, en formant des gouttelettes de métal en fusion susceptibles de déclencher un incendie. D'autres réalisations connues comprennent des circuits résistifs déposés ou formés sur des supports en céramique, mais sont soit très fragiles, soit trop coûteuses pour l'industrie automobile. L'invention a pour but d'apporter une solution simple, fiable et peu coûteuse à ces problèmes. Elle propose à cet effet un dispositif à résistance électrique, destiné en particulier à être inséré dans le circuit d'alimentation d'un moteur électrique et comprenant au moins un élément résistif plat porté par une plaque support et relié à des bornes de connexion, caractérisé en ce que la plaque support est une plaque métallique dont au moins une face comporte un revêtement électriquement isolant, ledit élément résistif étant appliqué sur cette face de la plaque support et mis en contact avec les bornes de connexion, le dispositif comprenant de plus des moyens de protection recouvrant l'élément résistif sur la plaque support et le séparant du milieu environnant. Dans le dispositif selon l'invention, la plaque support est en métal et va donc avoir un coefficient de dilatation thermique assez semblable à celui du segment résistif. Une telle plaque métallique nlest pas fragile, résiste bien aux températures élevées et est peu coûteuse. Par ailleurs, les moyens de protection recouvrant l'élément résistif préviennent tout risque d'incendie en cas de surintensité provoquant une fusion de la matière résistive. Dans un premier mode de réalisation de llinvention, ces moyens de protection sont constitués par un enrobage en une matière imperméable et résistant à la chaleur. Cet enrobage peut être un simple ciment réfractaire, peu coûteux et facile à mettre en oeuvre. Avantageusement, il recouvre entièrement la plaque support et l'élément résistif, à l'exception des bornes de connexion. Dans un autre mode de réalisation, les moyens de protection sont formés d'une plaque métallique non électro-conductrice qui est fixée, par exemple par sertissage ou agrafage, sur la plaque support précitée. Une telle plaque métallique, ainsi que la plaque support elle-même, peut être en aluminium comportant une couche superficielle oxydée, cette réalisation étant particulièrement simple et peu coûteuse. Les bornes de connexion sont formées par exemple par dépôt de matière conductrice sur la face de la plaque support qui reçoit l'élément résistif, ou bien elles peuvent être formées par une plaque de matière électro-conductrice, une plaque de matière électriquement isolante étant interposée entre la plaque électroconductrice et l'élément résistif qui est alors relié aux bornes de connexion par soudure, brasure, rivetage, collage ou par tout autre moyen approprié. Avantageusement, chaque segment résistif est découpé à la presse dans une feuille ou tôle de matière résistive, tel par exemple qu'un alliage nickel-chrome ou fer-chrome-aluminium, et comprend un coupe-circuit ou une partie fusible rapportée ou non, destinée à couper le passage du courant dans le segment résistif en cas de surintensité électrique ou d'échauffement anormal du dispositif. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique en perspective éclatée d'un premier mode de réalisation de llinvention ; - les figures 2 et 3 sont des vues schématiques en coupe de deux autres modes de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue schématique en perspective éclatée d'un quatrième mode de réalisation de l'invention. Le dispositif selon l'invention représenté en figure 1 comprend essentiellement une plaque support 10, un élément 12 de matière électro-conductrice à résistivité déterminée, formant la résistance électrique proprement dite, et une plaque 14 de recouvrement et de protection. La plaque support 10 est une plaque métallique formée, par exemple sur l'un de ses bords ou sur plusieurs de ses bords, avec des languettes 16 de connexion, sur une face desquelles ont été déposées des bandes 18 de matière électro-conductrice à résistivité très faible, les faces de la plaque 10 étant rendues non électro-conductrices, soit par oxydation, soit par dépôt (trempage, projection au pistolet, sérigraphie,...) d'un revêtement isolant (émail, vernis, peinture, etc. . . , la plaque 10 étant 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). L'élément résistif 12 est avantageusement réalisé par découpe à la presse d'une feuille ou d'une tôle de métal électro-conducteur, tel qu'un alliage nickel-chrome par exemple. L'élément résistif comporte des pattes de connexion 20, dont le nombre dépend du circuit électrique à réaliser et est égal au nombre de 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 sensiblement les mêmes dimensions que la plaque support 10, mais est configurée pour laisser libre au moins une partie des languettes de connexion 16 et des bandes 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 llassemblage du dispositif, l'élément résistif 12 est posé sur la face de la plaque support 10 qui porte les bandes de connexion 18, 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 autre moyen approprié. Ensuite, la plaque 14 est posée sur l'ensemble ainsi constitué et sertie ou agrafée sur la plaque support 10, de façon à recouvrir et à protéger entièrement l'élément résistif 12 et à le séparer du milieu environnant. Eventuellement, une couche de matière d'enrobage, électriquement isolante et résistant aux températures élevées, peut être prévue entre la plaque support 10 et la plaque de protection 14. Pour réduire les risques en cas de surintensité électrique ou d'échauffement anormal, au moins un fusible ou un coupe-circuit peut être incorporé à l'élément résistif ou en faire partie intégrante. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le fusible peut être formé dans l'élément résistif lui-même, par rétrécissement d'une de ses branches comme indiqué en 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'interruption du circuit. On peut notamment prévoir un tel rétrécissement dans chaque branche de l'élément résistif reliée à une sortie du dispositif, 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 chaque vitesse de fonctionnement, ces protections étant indépendantes les unes des autres et indépendantes de la température environnante. En variante, on peut également utiliser un fusible thermique 23 ayant une température de fusion déterminée, qui peut être formé sur une branche de l'élément résistif par brasure ou par dépôt par sérigraphie d'une pâte électro-conductrice. On peut également utiliser un coupe-circuit tel qu'un bilame qui permet d'ouvrir le circuit et de couper le passage du courant dans l'élément résistif 12 dès que sa température atteint une valeur déterminée et de rétablir le passage du courant lorsque sa température diminue et devient inférieure à cette valeur déterminée. Le mode de réalisation de la figure 2 diffère de celui de la figure 1 en ce qu'il ne comprend pas de plaque de protection 14, le dispositif étant alors constitué de la plaque support 10 et de l'élément résistif 12 de la figure 1, qui sont recouverts d'une matière d'enrobage 24 ne laissant à nu que les languettes de connexion 16 et les bandes 18. La matière d'enrobage 24 est une matière électriquement isolante résistant bien aux températures élevées, de l'ordre de 200 à 2509C ou davantage et peut être constituée par exemple d'un ciment réfractaire. Dans les deux modes de réalisation des figures 1 et 2, on peut agencer, si nécessaire, un élément résistif 12 sur chaque face de la plaque support 10. Dans la réalisation de la figure 1, il faudra alors une deuxième plaque de protection 14 qui viendra recouvrir ce deuxième élément résistif. Dans le mode de réalisation de la figure 3, l'élément résistif 12 est plié en U et vient chevaucher la plaque support 10. Des 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 son encombrement, et de réduire également les pertes de charge quand ce dispositif est placé dans un flux d'air. Dans le mode de réalisation de la figure 4, les languettes de connexion 16 sont formées sur un (ou sur plusieurs) bords d'une plaque intermédiaire 26 de métal électro-conducteur, de part et d'autre de laquelle sont prévues deux plaques 28 de matière électriquement isolante. Des éléments résistifs 12 du même type que celui de la figure 1 sont placés de part et d'autre des plaques isolantes 28, leurs extrémités ou pattes de connexion étant fixées sur les languettes 16 de la plaque 26 par soudure, par brasure, par rivetage, par collage ou par tout autre moyen équivalent. L'ensemble ainsi formé est logé à l'intérieur d'un boîtier métallique formé d'un fond 30 et d'un couvercle 32 destiné à être serti sur le fond 30. Eventuellement, un bord de ce dernier peut comprendre une ouverture 34 de passage des languettes de connexion 16. Le fond 30 et le couvercle 32 du boîtier peuvent être réalisés dans les matières déjà décrites pour les plaques 10 ou 14 de la figure 1. Eventuellement, une autre plaque 36 isolante peut être interposée entre le fond 30 et l'élément résistif 12 comme représenté en figure 3, ainsi qu'entre l'élément résistif 12 et le couvercle 32. Par ailleurs, une matière de remplissage non conductrice de l'électricité peut être injectée ou coulée dans le boîtier précité, cette matière de remplissage ayant une bonne tenue en température et de préférence un coefficient de dilatation thermique compatible avec ceux des autres éléments du dispositif. REVENDICATIONS 1. Dispositif à résistance électrique, destiné en particulier à être inséré dans le circuit d'alimentation d'un moteur électrique et comprenant au moins un élément résistif plat (12) de matière résistive porté par une plaque support (10) et relié à des bornes de connexion (18), caractérisé en ce que ladite plaque support est une plaque métallique dont au moins une face comporte un revêtement électriquement isolant, l'élément résistif (12) étant appliqué sur cette face de la plaque support (10) et mis en contact avec les bornes de connexion (18), le dispositif comprenant de plus des moyens (14, 24) de protection recouvrant l'élément résistif (12) sur la plaque support (10) et le séparant du milieu environnant. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de protection comprennent un enrobage (24) d'une matière imperméable et résistant à la chaleur. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'enrobage (24) recouvre les deux faces de la plaque support (10). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bornes de connexion (18) sont formées par dépôt de matière conductrice sur la face de la plaque support (10) qui reçoit l'élément résistif. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de protection comprennent une plaque métallique (14) non électro-conductrice, fixée par exemple par sertissage ou agrafage sur la plaque support (10). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la ou les plaques métalliques (10, 14) précitées sont en aluminium à couche superficielle oxydée. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément résistif (12) est plié en U et chevauche la plaque support (10). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des éléments résistifs (12) sont appliqués sur les deux faces de la plaque support (10), mis en contact avec des bornes de connexion (18) formées sur lune ou l'autre face de cette plaque support (10) et recouverts par les moyens de protection (14, 24) précités. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes de connexion (16) sont formées sur une plaque intermédiaire (26) de matière électro-conductrice, et en ce qu'une plaque (28) de matière électriquement isolante est interposée entre cette plaque électro-conductrice (26) et l'élément résistif (12), ce dernier étant relié aux bornes de connexion (16) par soudure, brasure, rivetage, collage ou tout autre moyen approprié. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la plaque électro-conductrice (26) est placée entre deux plaques électriquement isolantes (28) de part et d'autre desquelles sont appliqués des éléments résistifs (12), l'ensemble ainsi constitué étant logé dans un boîtier (30, 32) à faces électriquement isolantes, formé d'un fond et d'un couvercle sertis l'un sur l'autre. 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément résistif (12) est découpé à la presse dans une feuille ou tôle de matière résistive et comprend au moins un coupecircuit ou un fusible (22). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le ou chaque fusible (22) est formé par un rétrécissement d'une branche de l'élément résistif (12).