Brevet FR2798776A1 — publié le 20010323

L'invention concerne un connecteur à enfichage d'appareil électrique, comprenant des fiches mâles de contact qui sont noyées dans un corps en matière plastique. Des décharges électrostatiques peuvent se présenter lors de l'emballage, de la manipulation ou du raccordement d'appareils électriques, par exemple d'appareils de commande pour véhicules automobiles. Pour empêcher un endommagement de composants électroniques sensibles sous l'effet de décharges électrostatiques, il est souvent prévu, pour chaque fiche mâle de contact d'un connecteur à enfichage, des composants relativement chers et ayant un encombrement relativement grand, tels que condensateurs, bobines ou varistors. Par la demande de brevet allemand publiée avant examen DE 43 26 486 A1, on connaît un connecteur à filtre comportant un corps en forme de réglette qui, en vue d'éliminer des perturbations à haute fréquence, est réalisé dans un mélange d'une matière isolante et de poudre de ferrite. Par "Elektrische leitende Kunstoffe" (matières plastiques électriquement conductrices), éditions Carl Hanser, Munich Vienne, publié par H. J. Mair et S. Roth, page 10, il est connu d'utiliser des matières plastiques électriquement conductrices pour éviter une charge électrostatique de boîtiers. Un tel boîtier est constitué d'un mélange de matière plastique et de noir de carbone et doit posséder une résistance superficielle inférieure à 109 ohms/carré. La demande de brevet européen EP 0 649 150 Al concerne une matière composite qui comprend une charge et une matrice dans laquelle la charge est noyée. La charge contient d'une manière prépondérante un composant comportant des particules à structure noyau-enveloppe. Les enveloppes des particules à structure noyau-enveloppe sont en matière isolante, tandis que, par contre, les noyaux de ces particules sont en une matière conductrice de l'électricité ou semi-conductrice de l'électricité. Dans des conditions préalables déterminées, il est possible que, moyennant un choix approprié de la matière des noyaux, la conductibilité électrique de cette matière composite fasse de deux manières l'objet d'une variation non linéaire sous l'action d'un champ électrique. La première variation non linéaire crée une limitation de tension et la seconde une limitation de courant. La demande de brevet allemand publiée avant examen DE 37 02 780 A1 décrit un support, pour composant à semi- conducteur, dans lequel est intégré un dispositif à varistor servant à la protection vis-à-vis des effets de champs électromagnétiques ou de charges statiques. Les bornes du composant semi-conducteur à protéger sont reliées l'une à l'autre au moyen d'une structure sandwich. Celle-ci comprend une première couche en matière de formation de varistor, une première électrode reliée à un potentiel donné, une seconde couche en matière de formation de varistor et une seconde électrode reliée à la masse. Par le brevet US 5 616 881, on connaît un socle, pour capsule d'amorçage d'un coussin d'air gonflable, qui comporte deux chambres. Il est prévu, disposée dans la première chambre, une pièce rapportée comportant deux fiches mâles et un varistor à oxyde métallique servant à protéger un dispositif d'amorçage vis-à-vis d'une décharge électrostatique. L'invention a un pour but de fournir un connecteur à enfichage d'appareil électrique, qui possède une protection vis-à-vis d'une décharge électrostatique et qui soit particulièrement simple à mettre en oeuvre sur le plan de la technique de fabrication et ne présente pas d'encombrement. A cet effet, l'invention a pour objet un connecteur à enfichage, du type générique défini en introduction, caractérisé en ce que le corps en matière plastique comprend une matière qui possède des propriétés conductrices pour des tensions comprises dans une gamme supérieure à une tension de travail et possède des propriétés électriquement isolantes pour des tensions situées dans la gamme de la tension de travail. Le connecteur à enfichage conforme à l'invention peut aussi présenter une ou plusieurs des particularités suivantes: - la matière est disposée par complémentarité de formes autour des fiches mâles de contact et le corps en matière plastique comporte, à une certaine distance des fiches mâles de contact, une surface de conduction au contact de laquelle la matière vient, - la matière est une matière de formation de varistor, - la matière est un mélange de matière plastique et de poudre de carbone, - la matière est un mélange de la matière de base du corps en matière plastique et de poudre de carbone, - la matière comprend entre 5 et 15% en poids de poudre de carbone, - la matière plastique comprend un composant cristallin et un composant non cristallin. Ainsi, afin d'éviter des décharges électrostatiques constituant une menace pour des composants, le corps en matière plastique du connecteur à enfichage comporte une matière qui possède des propriétés conductrices pour des tensions situées dans une gamme comprise entre 20 volts et 700 volts. De ce fait, une décharge électrostatique nuisible ou un courant de contact passant par au moins une fiche mâle de contact du connecteur et par la matière qui conduit sous une haute tension peut être réparti d'une manière telle qu'un flux de courant trop élevé passant par des composants menacés est évité. A partir de la fiche mâle de contact, la charge électrostatique peut s'écouler en passant par la matière conductrice jusqu'à une surface de conduction et/ou en passant par d'autres fiches mâles de contact du connecteur qui sont reliées à un potentiel de masse. Les propriétés conductrices de la matière devraient apparaître le plus possible juste au-dessus de la tension de travail définie pour le connecteur à enfichage ou la tension de travail définie pour les fiches mâles de contact. La tension de travail désigne ici la tension à laquelle les fiches mâles de contact sont soumises au moyen de signaux ou d'une alimentation en énergie. Pour une tension de travail de 14 volts, la tension d'amorçage devrait valoir approximativement 25 à 30 volts. La matière est de préférence prévue pour une tension d'amorçage comprise dans la gamme de 25 à 150 volts. Il est possible d'empêcher une décharge électrostatique directement sur des composants menacés, même dans des conditions spatiales défavorables, étant donné qu'il ne se présente aucun encombrement supplémentaire correspondant à des composants. Il n'existe aucun coût supplémentaire correspondant à des composants, à un garnissage, à une surface de platine, à une configuration de circuit ou à d'autres moyens structurels nécessaires. Le connecteur à enfichage conforme à l'invention convient particulièrement pour des capsules d'amorçage électriques qui déclenchent un coussin d'air gonflable ou un tendeur de ceinture dans un véhicule automobile. D'autres particularités, avantages et possibilités d'application de l'invention ressortent de la description suivante d'un exemple de réalisation qui est faite en regard des dessins. On voit: à la figure 1, un appareil électrique comportant un connecteur à enfichage, à la figure 2, un connecteur à enfichage, à la figure 3, un connecteur à enfichage comportant une surface conductrice, à la figure 4, une vue en coupe du connecteur à enfichage de la figure 3. La figure 1 représente un appareil électrique, et plus précisément un appareil de commande pour la technique automobile, comportant un connecteur à enfichage. Le boîtier de l'appareil de commande n'est pas représenté. Le connecteur à enfichage est fixé sur une plaquette à circuit imprimé 3. Cette plaquette 3 est garnie de composants électriques 4 qui sont protégés d'une décharge électrostatique. La figure 2 représente des fiches mâles de contact 1 qui sont noyées dans un corps de matière plastique 2 du connecteur. Les fiches mâles de contact 1 sont enveloppées par complémentarité de formes, le long de leur axe, au moyen d'une matière 21 qui possède des propriétés conductrices dans une gamme supérieure à 100 volts et des propriétés non conductrices dans une gamme inférieure à 100 volts. La matière 21 peut par exemple être une résine à couler à laquelle est ajoutée de 7 à 15% en poids de poudre de carbone. Dans le présent exemple, la matière 21 est constituée d'un mélange polymère à base de polypropylène et comportant 8,5% en poids de poudre de carbone. Le mélange polymère possède une résistance superficielle d'approximativement 1000 ohms/carré. A la place de poudre de carbone, il est possible d'ajouter des copeaux d'acier spécial. Dans ce cas, on renonce essentiellement à l'adjonction d'une proportion de fibres de verre dans la matière plastique. La figure 3 représente un connecteur à enfichage comportant une surface conductrice ou surface de conduction 5 supplémentaire. La surface de conduction est une pellicule métallique. La figure 4 représente la surface de conduction 5 présentant des distances définies d vis-à-vis des fiches mâles de contact 1. Ces fiches mâles 1 sont enveloppées par complémentarité de formes par la matière 21 qui conduit en fonction de la tension. La tension à laquelle la matière 21 devient conductrice est réglable au moyen de la distance d. La surface de conduction 5 vient en contact électrique avec une fiche mâle de contact qui est chargée de l'évacuation de la charge électrostatique. Pour les différentes fiches mâles de contact, il est possible de régler des distances d individuelles entre les fiches mâles 1 et la surface de conduction 5. Il est donc possible, dans un connecteur à enfichage, de réaliser différentes tensions de déclenchement pour les différentes fiches mâles de contact. Dans cette forme de réalisation, la tension de déclenchement dépend de la plus petite distance entre une fiche mâle de contact 1 et la surface de conduction 5. Le mélange polymère à base de propylène et comportant la poudre de carbone se caractérise par une bonne conductibilité lorsqu'on atteint la tension d'amorçage, ainsi que sous l'effet de petits courants de fuite. Par ailleurs, le connecteur à enfichage possède de bonnes propriétés mécaniques et il convient pour un soudage à la vague. REVENDICATIONS 1. Connecteur à enfichage d'appareil électrique, comprenant des fiches mâles de contact (1) qui sont noyées dans un corps (2) en matière plastique, caractérisé en ce que le corps (2) en matière plastique comprend une matière (21) qui possède des propriétés conductrices pour des tensions comprises dans une gamme supérieure à une tension de travail et possède des propriétés électriquement isolantes pour des tensions situées dans la gamme de la tension de travail. 2. Connecteur à enfichage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière (21) est disposée par complémentarité de formes autour des fiches mâles de contact (1) et en ce que le corps (2) en matière plastique comporte, à une certaine distance (d) des fiches mâles de contact (1), une surface de conduction (5) au contact de laquelle la matière (21) vient. 3. Connecteur à enfichage suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matière (21) est une matière de formation de varistor. 4. Connecteur à enfichage suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière (21) est un mélange de matière plastique et de poudre de carbone. 5. Connecteur à enfichage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière (21) est un mélange de la matière de base du corps (2) en matière plastique et de poudre de carbone. 6. Connecteur à enfichage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la matière (21) comprend entre 5 et 15% en poids de poudre de carbone. 7. Connecteur à enfichage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la matière plastique comprend un composant cristallin et un composant non cristallin.