Brevet FR2808131A1 — publié le 20011026

" Connecteur électrique" L'invention est du domaine des connecteurs électriques. Elle concerne notamment les connecteurs destinés à accueillir des relais et fusibles, et en général des éléments par lesquels passent des courants de forte intensité. Encore plus particulièrement, les connecteurs selon l'invention trouvent leur application dans le domaine automobile, dans le cadre des modules de relais de puissance pour calculateur. Dans ce cas, il se pose des problèmes de limite thermique de tenue des soudures desdits relais sur une carte électronique formant support, lorsqu'une puissance importante, typiquement supérieure, est amenée à circuler dans les relais et donc à transiter par les soudures. Il est alors clair que la tenue de ces soudures est une question de sécurité du véhicule qui doit être assurée. De façon classique, les solutions actuelles se regroupent autour de quelques familles. D'une part, on connaît des relais soudés, par exemple dans des applications de boite de relais de fusibles, avec une utilisation de pistes conductrices rendues localement plus épaisses sur la carte électronique, sur le tracé des pistes qui doivent supporter une intensité forte de courant. Ces pistes plus épaisses ("lead ways" en anglais) permettent alors la circulation de courant plus important sans entraîner d'échauffement thermique exagéré. Le courant transite alors depuis les fils d'amenée de courant de la batterie, vers le fusible, puis vers le relais et vers un connecteur de sortie, en passant à chaque fois par des pistes rendues plus épaisses. Toutes les pistes épaisses sont localisées sur une carte électronique ( "P.C.B." en anglais) qui sert également de support mécanique aux fusibles et relais. De même, il a été envisagé l'utilisation de carte électronique à deux couches de cuivre permettant par le même principe de supporter une intensité supérieure de courant. Une seconde famille de solution utilise des relais emboîtés (communément dits "clipsés"). Dans ce cas, le connecteur prend la forme d'un élément épais, par exemple moulé, comportant des moyens d'emboîtement de pattes électriques, sur lesquels viennent s'emboîter les relais et fusibles, et des pistes conductrices internes, dimensionnées largement de manière à permettre le passage de courants forts sans échauffement excessif. Le courant de puissance circule à l'intérieur du support depuis le connecteur de batterie, vers les fusibles, puis de là vers les relais et le connecteur de sortie. Hormis les pattes des relais par lesquelles passe la puissance, les pattes de commande, par lesquels passe un courant nettement plus faible, sont reliés aux connecteurs de commande des relais par des pistes conductrices de section normale. Dans encore une autre solution classiquement envisagée, le courant fort circule par des fils épais de la batterie vers des cosses sur lesquelles sont emboîtés les fusibles et pattes de puissance des relais, ce qui permet l'utilisation de fils de section importante, dimensionnée en fonction du courant à transporter. Les pattes de commande des relais sont alors emboîtées sur des cosses soudées sur une carte électronique de façon classique. L'électronique de commande n'a plus alors a prendre en compte les intensités élevées de courant pour son dimensionnement. La sortie de courant se fait également sur fil. La présente invention propose un nouveau type de module de relais de puissance, qui soit plus facile d'utilisation. Selon l'invention, le module de relais de puissance comporte un support épais comprenant des moyens d'emboîtement des pattes de fusibles, de relais et de connecteur batterie, des pistes internes épaisses adaptées au passage de courants d'intensité prédéterminée, et une carte électronique supportant l'électronique de commande des relais, ledit support venant se placer au regard de la carte électronique, et comportant au moins deux zones d'appui sur ladite carte. Préférentiellement, le support comporte également des cosses d'emboîtement des pattes de commande de relais, ces pattes étant reliées par des pistes de commandes à des fils électriques soudés sur la carte électronique de commande. Selon un mode particulier de réalisation, le support épais comporte également des moyens de connexion électrique sur la carte électronique dans au moins une zone d'appui. On comprend que cette invention regroupe ainsi de façon avantageuse les éléments de circulation de courant de puissance, et des éléments de commande qui ne nécessitent pas de dimensionnement spécifique. Cette disposition est favorable à une mise en oeuvre simple du module de relais de puissance. Par ailleurs l'intégration de pattes de connexion directement sur la carte électronique procure un avantage économique de réalisation. La description et les dessins qui suivent permettront de mieux comprendre les buts et avantages de l'invention. Il est clair que cette description n'est donnée qu'à titre d'exemple, et n'a pas de caractère limitatif. Dans les dessins: - la figure 1 représente une vue en coupe de côté, un module de relais de puissance selon l'invention. Comme on le voit sur la figure 1, qui illustre de façon simplifiée un module de relais de puissance 1 selon l'invention dans une utilisation pour un calculateur automobile, celui-ci se compose d'un support épais 2 et d'une carte électronique 3, supportant divers composants et placés au regard l'un de l'autre. Le support 2 comporte une cosse 4 de connexion d'entrée de fil 5 de puissance, par exemple provenant d'une batterie. Cette cosse d'entrée 4 est reliée par une première piste conductrice épaisse 6 à des cosses 7 de support d'un fusible 8. Une seconde piste conductrice épaisse 9 relie ce fusible 8 à une cosse 10 d'entrée de puissance pour un relais 15. De même, une cosse de sortie de puissance 11 relie, par l'intermédiaire d'une troisième piste conductrice épaisse 12 ce relais 15 à une cosse de sortie 13 adaptée à recevoir par emboîtement un fil de puissance de sortie 14. Le support 2 comporte par ailleurs des cosses de connexion des pattes 16 de commande du relais 15. Ces cosses sont reliées à des pistes électriques 17 sensiblement rectilignes (verticales sur la figure 1), s'étendant à l'extérieur du support 2, de manière à pouvoir être soudées à la surface de la carte électronique 3. Le support 2 comporte comme on le voit des excroissances 18, 19, latérales sur la figure 1, qui s'étendent significativement vers l'extérieur du plan moyen dudit support, ces excroissances latérales 18, 19 étant terminées par des zones d'appui coplanaires, adaptées à prendre appui sur une carte électronique. Le support comprend enfin au droit d'une excroissance latérale 19 un connecteur traversant 20, qui permet une connexion en partie supérieure par un moyen classique telle que cosse femelle, et qui en partie inférieure vient faire saillie à travers une zone d'appui sur la carte électronique 3, permettant ainsi sa soudure sur ladite carte électronique 3. Le support 2 est par exemple réalisé en matière plastique rigide par surmoulage sur des pistes conductrices métalliques épaisses, par des procédés connu de l'homme de l'art. La carte électronique 3 est de type classique, connu en soi, et supporte, dans le présent exemple non limitatif, des composants 21 formant une électronique de contrôle des relais de puissance d'un calculateur automobile. On comprend que les excroissances latérales 18, 19 déterminent un espace 22 au dessus de ladite carte électronique 3 et au dessous du support 2, suffisant pour accueillir les composants 22 nécessaires à l'électronique de contrôle, en tenant compte des problèmes éventuels de ventilation des composants. Dans la mise en oeuvre telle qu'elle vient d'être décrite, le courant de puissance transite par les liaisons du support 2 équipées de cosses d'emboîtement et par des pistes épaisses adaptées, sans passer par la carte électronique 3 de contrôle. Ceci évite les problèmes de surchauffe des soudures. Par ailleurs, la sortie s'effectue par la cosse de sortie 13, intégrée au connecteur. On note également que les fonctions de commande des relais sont effectuées par les pistes électriques 17, qui sont soudées sur la carte électronique. On a donc créé un module de relais de puissance très compact, qui intègre à la fois l'électronique de commande et les pistes de passage du courant de puissance, en séparant les fonctions d'une part de transfert de la puissance électrique, et, d'autre part, de commande qui utilise des courants très nettement plus faibles. La combinaison judicieuse du support 2 surmoulé et dune carte électronique 3 placée en regard de celui-ci permet donc d'atteindre des avantages d'économie et de facilité de mise en oeuvre que ne permettaient pas les dispositifs de l'art antérieur. Plusieurs variantes peuvent être considérées: dans une première variante, les relais sont fixés par emboîtement réversible ("clipsage" selon un terme couramment utilisé par les hommes du métier) sur un distributeur (support) inséré dans une plaque formant embase. Dans une seconde variante, le distributeur est surmoulé puis fixé dans la plaque embase. Dans une autre variante, les relais sont soudés sur des distributeurs surmoulés puis fixés dans la plaque embase. Enfin, dans encore une autre variante, les relais sont soudés sur des distributeurs insérés dans une plaque formant embase. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation ci-dessus considérées à titre d'exemple, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Module de relais de puissance caractérisé en ce qu'il comporte un support épais (2) comprenant des moyens d'emboîtement (4, 7, 8, 10, 11) des pattes de fusibles, de relais et de connecteur batterie, des pistes internes épaisses (6, 9, 12) adaptées au passage de courants d'intensité prédéterminée, et une carte électronique supportant l'électronique de commande des relais, ledit support (2) venant se placer au regard de la carte électronique, et comportant au moins deux zones d'appui sur ladite carte. 2. Module selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support comporte également des cosses d'emboîtement des pattes (16) de commande de relais, ces cosses étant reliées à des pistes électriques soudées sur la carte électronique de commande. 3. Module selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le support épais (2) comporte également des moyens de connexion électrique (20) sur la carte électronique dans au moins une zone d'appui.