Brevet FR2885270A1 — publié le 20061103

La présente invention concerne un dispositif de protection par fusibles de lignes alimentant des organes de puissances électriques différentes, notamment d'un véhicule automobile. Dans l'application à un véhicule automobile, les organes de puissances électriques différentes sont reliés à la batterie de celui-ci, par l'intermédiaire de lignes ou fils électriques, à un boîtier de distribution placé à proximité des fusibles ou comportant ces fusibles, la section des fils électriques étant adaptée à la puissance électrique de l'organe de puissance correspondant. On sait que du point de vue économique, il n'est pas rentable d'associer à chaque ligne et organe de puissance un fusible de protection particulier, de sorte que la tendance est de regrouper des fusibles de manière à disposer un fusible de protection pour plusieurs lignes électriques, par exemple trois ou quatre lignes. Les organes de puissance situés au bout de ces lignes pouvant fonctionner simultanément, le fusible de protection a un calibre qui correspond à la somme des puissances de ces organes. Dans ces conditions, les lignes sont efficacement protégées car leur section conduit, en cas de court-circuit à la masse en bout de ligne, à des courants électriques suffisants pour faire fondre rapidement le fusible. On rencontre souvent des lignes de faible section, par exemple de l'ordre de 0,35 mm2, au bout desquelles sont reliés des organes de faible puissance, par exemple une ou deux lampes de 5 watts, protégées par un fusible calibré à un courant de plusieurs ampères. Or, il s'avère que si un court-circuit se produit au bout de telles lignes, qui sont parfois de grande longueur, le courant électrique qui s'établit n'est alors pas suffisant pour faire fondre le fusible en tête de ligne, mais est suffisant pour provoquer une dégradation de l'isolant du fil électrique de la ligne pouvant conduire à des dégradations encore plus importantes sur le reste du faisceau électrique du véhicule. Une solution pour résoudre ce problème consiste à augmenter la section du fil comportant l'organe de faible puissance électrique et, par conséquent, diminuer sa résistance ohmique, jusqu'à ce que le courant de courtcircuit soit suffisant pour fondre le fusible avant l'isolant du fil. Cette solution convient parfaitement pour des lignes de faible longueur, mais devient très vite coûteuse lorsque le fil est de longueur importante, augmentant de ce fait le poids de la ligne. Il est également possible d'utiliser un fusible par ligne, mais il est alors nécessaire de prévoir un boîtier de distribution de fortes dimensions pour supporter ces nombreux fusibles. Enfin, une autre solution consiste à disposer en série sur le fil de sortie un ensemble support de fusible et fusible, mais le coût d'un tel dispositif n'est pas en adéquation avec une probabilité d'apparition de court-circuit très faible. La présente invention a pour but de résoudre le problème technique susmentionné en profitant de la faible probabilité de production d'un court-circuit sur une ligne de faible section et de longueur relativement importante à laquelle est relié l'organe de faible puissance électrique pour le protéger par un moyen peu coûteux, remplissant toutes les exigences de la connectique, à savoir assurer une bonne qualité des liaisons mécanique et électrique, ainsi qu'une qualité du fusible. A cet effet, selon l'invention, le dispositif de protection par fusibles de lignes alimentant des organes de puissances électriques différentes, notamment d'un véhicule automobile, reliés à une source d'alimentation électrique, telle que la batterie du véhicule automobile, par l'intermédiaire de fils électriques d'un boîtier de distribution de puissance comportant les fusibles, au moins l'un des fusibles protégeant plusieurs lignes 2885270 3 alimentant des organes de puissances électriques différentes dont l'un d'entre eux est de faible puissance et est relié au boîtier de distribution par un fil électrique de relativement grande longueur et de faible section, est caractérisé en ce qu'un fusible de faible calibre est inamoviblement fixé en série avec le câble électrique de faible section reliant l'organe de faible puissance au boîtier de distribution, de manière que ce fusible puisse fondre en premier en cas de court-circuit à la masse à proximité de l'organe de faible puissance électrique. De préférence, le fusible de faible calibre est fixé à chacune de ses extrémités à une extrémité dénudée du fil de faible section par sertissage d'un manchon métallique étamé dans lequel sont insérées l'extrémité du fusible et l'extrémité dénudée du fil de faible section. Avantageusement, le manchon métallique est logé dans une gaine électriquement isolante recouvrant les parties de gaines situées à proximité des deux extrémités dénudées du fil de faible section. Les fils électriques sont regroupés en un faisceau et le fil de faible section est replié sur lui même au niveau de sa liaison avec le fusible de faible calibre pour permettre au fusible de reposer à plat sur le faisceau de fils. Le faisceau de fils et l'ensemble à un fil replié et fusible reposant sur le faisceau sont protégés par enrubannage. Le fusible de faible calibre est situé à proximité du boîtier de distribution de puissance et est fixé au manchon de liaison de manière que sa partie en dehors du manchon soit en forme de U portée par une plaque de support. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente un schéma de distribution 5 électrique à protection par fusibles présent notamment dans un véhicule automobile; - la figure 2 est une vue en plan agrandie représentant une connexion inamovible de l'invention d'un fusible de faible calibre aux extrémités dénudées du fil de la ligne comportant un organe de faible puissance électrique; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; et - la figure 4 représente une partie d'un faisceau 15 de fils de la figure 1 comportant le fusible de protection conforme à l'invention. La figure 1 représente un système de distribution électrique pouvant être utilisé dans un véhicule automobile et comprenant plusieurs lignes électriques constituées chacune par un fil électriquement conducteur 1, 2, 3, 4, 5, 6 de longueur plus ou moins importante et auxquelles sont reliés respectivement des organes de puissances électriques différentes 7 à 12, qui peuvent être constitués par des éléments et/ou équipements du véhicule automobile, tels que par exemple des ampoules électriques, des moteurs électriques, un autoradio, etc... Les organes de puissance 7 à 12 sont reliés par l'intermédiaire de leurs fils conducteurs respectifs 1 à 6 à un boîtier 13 de distribution de puissance relié à la batterie 14 du véhicule. Le boîtier de distribution comporte des fusibles 15 à 18 reliés en série avec les lignes de fils conducteurs 1 à 6 pour assurer la protection des lignes de puissance associées à ces organes. La figure 1 montre que chaque organe de puissance peut être mis en service par fermeture d'un interrupteur 19-24 mettant cet organe à la masse. Comme le montre également la figure 1 à titre d'exemple, le fusible 15 protège les trois lignes de fils conducteurs 1, 2, 3, dont la ligne à fil conducteur 1 est relativement longue, de faible section, et reliée à un organe de faible puissance, tel que par exemple une lampe de 5 watts, et les deux autres lignes de fils conducteurs 2, 3 peuvent être d'une longueur moins importante et de section plus importante pour alimenter des organes 8, 9 plus puissants que l'organe 7. Les autres fusibles 16 à 18 sont reliés en série respectivement avec les lignes de fils conducteurs 4 à 6 et, notamment, la ligne du fil conducteur 6 est de relativement courte longueur et à forte section pour alimenter l'organe 12 de très forte puissance. Les organes de puissance 7 à 12 sont reliés en bout des lignes de fils conducteurs 1 à 6, c'est-à-dire à l'opposé du boîtier de distribution 13. Les fils conducteurs 1 à 6 sortant du boîtier de distribution 13 sont protégés par un gainage ou enrubannage de protection 25 entourant les fils 1 à 6 regroupés en un faisceau comme représenté en figure 4. En cas de court-circuit à la masse sur l'un quelconque des organes de puissance 8 à 12, la section des fils correspondants 2 à 6 est suffisante pour que le courant électrique passant dans le fil associé à l'organe en court-circuit fasse fondre rapidement le fusible correspondant 15 à 18. Il n'en est pas de même pour le fil électrique 1 dont la résistance ohmique est relativement importante du fait de sa grande longueur et sa faible section. En effet, le courant de court-circuit se produisant sur ce fil ne sera pas suffisamment élevé pour fondre le fusible 15, mais sera suffisamment élevé pour chauffer au bout de plusieurs minutes le fil 1 sur toute sa longueur, au risque de fondre la gaine isolante de ce fil, nécessitant alors de changer tout le faisceau de fils dans le gainage afin d'éviter des risques de court-circuit plus important entre fils de ce faisceau et, le cas échéant, d'occasionner des dégâts plus importants dans le câblage électrique du véhicule. Pour résoudre ce problème, selon l'invention, on prévoit en série sur le fil conducteur 1 un fusible 26 de faible calibre inamoviblement fixé au fil 1, de préférence à proximité du boîtier de distribution 13, de manière que le fusible 26 puisse fondre en premier, avant le fusible 15, en cas de court-circuit à la masse à proximité de l'organe de faible puissance électrique 7. Comme cela ressort mieux des figures 2 et 3, le fil conducteur 1 est scindé en deux parties la, lb ayant chacune de leurs extrémités le dénudée formant un seul brin ou plusieurs brins. Chaque extrémité dénudée le du fil la, lb et une extrémité correspondante en forme de languette 26a du fusible 26 sont insérées ensemble dans un manchon métallique étamé sertissable 27 et un outil de sertissage, non représenté, assure la déformation par écrasement du manchon 27 sur l'extrémité dénudée le du fil la, lb et la languette 26a du fusible 26, de manière à fixer par sertissage ces parties dans le manchon 27 pour assurer une liaison électrique et mécanique de bonne qualité entre l'extrémité dénudée le et la languette 26a du fusible 26. Le manchon métallique 27 est logé dans une gaine isolante de protection 28 en matière plastique, qui recouvre également la partie de gaine isolante du fil la, lb située à proximité de l'extrémité dénudée le de ce fil. Le fil électrique 1 a une longueur suffisante pour lui permettre d'être replié sur lui-même et permettre au fusible 26 de reposer à plat sur le faisceau de fils 1-6 comme représenté en figure 4, la partie repliée du fil 1 et le fusible 26 étant protégés par le gainage de protection 25. La figure 2 montre que les deux extrémités des fils la, lb du fil conducteur 1 sont fixées dans leurs manchons respectifs 27 sensiblement parallèlement l'une à l'autre et la partie du fusible 26 sortant de ces manchons est sensiblement en forme de U supportée par un support 29 en forme de plaque. Le fusible 26 est disposé à proximité du boîtier de distribution 13 pour protéger la partie aval du fil électrique 1 et faciliter l'échange du fusible 26 en cas de fusion de celui-ci suite à un court-circuit à la masse près de l'organe de puissance 7. La réparation après fusion du fusible ne peut s'effectuer qu'en fixant un nouveau fusible 26 de faible calibre aux extrémités dénudées des fils la, lb par l'intermédiaire respectivement de deux nouveaux manchons métalliques sertissables 27. Cette réparation relève de la compétence de techniciens du service après vente d'un véhicule automobile en retirant au moins une partie du gainage de protection 25 pour accéder au fil conducteur 1 et mettre en place un nouvel ensemble fusible et porte-fusible aux extrémités dénudées la, lb, à l'aide des manchons sertissables 27. Le dispositif de protection de l'invention est extrêmement simple et peu coûteux puisqu'il suffit d'utiliser deux manchons sertissables couramment utilisés dans le domaine de l'automobile. La probabilité pour que le fusible de faible calibre 26 fonde en cas de court-circuit près de l'organe de puissance associé 7 est extrêmement faible et une telle fusion ne se produira en général que pendant la période de garantie du véhicule, car la cause de cette fusion est la plupart du temps due à un fil en court-circuit avec la masse résultant d'un défaut du processus de montage notamment du faisceau de fils enrubannés comportant le fil 1 d'alimentation de l'organe de faible puissance, l'opération de remise en état de la ligne de fil 1 étant effectuée sous garantie du constructeur par un technicien compétent et non pas par l'utilisateur du véhicule. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection par fusibles (15-18) de lignes alimentant des organes de puissances électriques 5 différentes (7-12), notamment d'un véhicule automobile, reliés à une source d'alimentation électrique telle que la batterie du véhicule automobile l'intermédiaire de fils électriques (1-6) et (14), par d'un boîtier de distribution de puissance (13) comportant les fusibles, au moins l'un (15) des fusibles protégeant plusieurs lignes alimentant des organes de puissances électriques différentes (7-9) dont l'un (7) d'entre eux est de faible puissance et est relié au boîtier de distribution (13) par un fil électrique (1) de relativement grande longueur et de faible section, caractérisé en ce qu'un fusible de faible calibre (26) est inamoviblement fixé en série avec le fil électrique de faible section (1) reliant l'organe de faible puissance (7) au boîtier de distribution (13), de manière que ce fusible puisse fondre en premier en cas de court-circuit à la masse à proximité de l'organe de faible puissance électrique (7). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fusible de faible calibre (26) est fixé à chacune de ses extrémités (26a) à une extrémité dénudée (lc) du fil de faible section (la, lb) par sertissage d'un manchon métallique étamé (27) dans lequel sont insérées l'extrémité (26a) du fusible (26) et l'extrémité dénudée (1c) du fil de faible section (la, lb). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le manchon métallique (27) est logé dans une gaine électriquement isolante (28) recouvrant les parties de gaines situées à proximité des deux extrémités dénudées (1c) du fil de faible section. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les fils électriques (1-6) sont regroupés en un faisceau et le fil de faible section (1) est replié sur lui-même au niveau de sa liaison avec le fusible de faible calibre (26) pour permettre au fusible (26) de reposer à plat sur le faisceau de fils. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le faisceau de fils et l'ensemble à fil replié (1) et fusible (26) reposant sur le faisceau sont protégés par un enrubannage (25). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fusible de faible calibre (26) est situé à proximité du boîtier de distribution (13). 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le fusible de faible calibre (26) est fixé au manchon de liaison (27) de manière que sa partie en dehors du manchon (27) soit en forme de U portée par une plaque de support (29).