Brevet FR3042320A1 — publié le 20170414

Composant électrique comportant des broches de couplage électrique, au moins une broche étant partiellement isolée par l'enveloppe d'une résistance électrique. Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la 5 fabrication de composants électriques. Plus précisément, l'invention concerne des composants électriques prévus pour être piqués dans un support sandwich comportant au moins deux âmes conductrices d'électricité. Dans le domaine de l'invention, on connaît les panneaux sandwich 10 qui comprennent deux âmes conductrices d'électricité disposées entre des couches de matériau électriquement isolant. Ces panneaux sandwich peuvent être adaptés de différentes façons et notamment être découpés ou mis en formes. L'avantage de ces panneaux réside dans le fait que des dispositifs électriques peuvent être très aisément 15 couplés mécaniquement et électriquement sur une surface de ces panneaux. En effet, ces dispositifs électriques présentent une ou plusieurs broches qu'il suffit de piquer dans le support pour réaliser ce couplage mécanique et électrique. De tels composants électriques à piquer sont notamment décrits 20 dans le document de brevet français publié sous le numéro 2 752 649. Les composants électriques décrits dans ce document comportent notamment un corps et au moins deux broches conductrices s'étendant à partir du corps. Les deux broches conductrices sont destinées à perforer un panneau sandwich de manière à ce que l'une des broches entre en contact électrique 25 avec une des âmes conductrices tandis que l'autre broche entre en contact électrique avec une autre des âmes conductrices. Pour réaliser ce contact, une première broche dispose d'une zone conductrice lui permettant d'être couplée électriquement avec une âme conductrice proximale par rapport au corps du composant électrique, et la deuxième broche dispose de : 30 - une zone isolante dans laquelle elle est isolée de l'âme conductrice proximale ; 3042320 2 - une zone conductrice permettant à cette deuxième broche d'être couplée électriquement avec une âme conductrice distale par rapport au corps du composant électrique. Ces composants présentent néanmoins des inconvénients. En effet, 5 la conception et la fabrication de ces composants peuvent être relativement onéreuses et complexes. Plus précisément, la réalisation de la zone isolante d'une broche nécessite l'intégration d'un matériau isolant ou la modification de la broche pour qu'elle présente une forme apte à permettre une isolation électrique. 10 Cette réalisation a ainsi pour inconvénient d'être onéreuse à réaliser et ce notamment dans un processus de production industrielle à grande échelle. L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un 15 composant électrique capable d'être couplé sur un support sandwich, comportant au moins deux âmes conductrices d'électricité, qui est moins onéreux à produire que ce qui est permis par l'art antérieur. L'invention a aussi pour objectif de proposer un tel composant électrique dont la conception est simple. 20 L'invention a encore pour objectif de proposer un tel composant électrique dont la conception et la réalisation d'une zone isolante d'une broche conductrice sont adaptées à une production industrielle. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un composant électrique destiné à 25 être couplé à un support sandwich comportant au moins deux âmes conductrices d'électricité disposées entre des couches de matériau électriquement isolant, le composant électrique comprenant : un corps ; des moyens de couplage électrique prenant la forme de broches 30 conductrices s'étendant à partir du corps et permettant de former un circuit d'alimentation du composant électrique, le circuit d'alimentation électrique mettant en oeuvre au moins une 3042320 3 résistance électrique dont une enveloppe est électriquement isolante, au moins l'une des broches conductrices est une broche isolée et comporte un isolant électrique, chaque broche conductrice étant destinée à être couplée électriquement avec une des âmes conductrices, l'isolant électrique étant destiné à être placé en correspondance avec une âme conductrice, caractérisé en ce que l'isolant électrique est constitué par l'enveloppe de la résistance électrique. Le composant électrique selon l'invention utilise la capacité d'une résistance à faire passer un courant électrique entre deux de ses connecteurs et le fait que cette résistance présente une enveloppe électriquement isolante entre ces deux connecteurs. L'invention utilise ainsi cette résistance électrique pour que la broche conductrice portant ladite résistance puisse traverser une âme conductrice sans entrer en contact électrique avec cette âme, grâce à l'enveloppe de la résistance électrique qui est électriquement isolante. Cette conception permet d'intégrer une résistance électrique au composant électrique, ou de déplacer du corps à la broche conductrice une résistance, se situant normalement dans le corps du composant électrique. La conception du composant électrique est ainsi simplifiée en utilisant la propriété d'isolation électrique de l'enveloppe des résistances électriques pour isoler électriquement la partie d'une broche conductrice qui doit traverser une âme conductrice sans réaliser de couplage électrique. Une telle conception permet ainsi de réaliser des économies en simplifiant la composition du corps du composant électrique si ce dernier doit intégrer une résistance et/ou en diminuant le nombre de pièces constituant le corps du composant électrique. On rappelle qu'un composant électrique selon l'invention est destiné à être couplé sur un support sandwich en étant piqué dessus. Les broches conductrices traversent alors une première couche isolante située au-dessus d'une première âme conductrice, puis traversent cette première âme conductrice. Quand les broches sont toutes en contact avec cette première 3042320 4 âme conductrice, seule une est alors en couplage électrique avec cette âme. En effet, la ou les autres broches conductrices sont alors en contact avec cette première âme conductrice par l'intermédiaire de l'enveloppe d'une résistance électrique qui, ainsi, les isole électriquement. 5 En poursuivant et finalisant le piquage du composant électrique, la broche conductrice en couplage électrique avec la première âme conductrice finit sa course dans une deuxième couche isolante située entre la première âme conductrice et une deuxième âme conductrice. La ou les autres broches conductrices rentrent alors en couplage électrique avec une ou plusieurs 10 autres âmes conductrices tout en étant électriquement isolées (par l'intermédiaire de l'enveloppe des résistances électriques qu'elles présentent) des âmes conductrices sur lesquelles d'autres broches conductrices sont électriquement couplées. On comprend ainsi que le composant électrique peut être connecté 15 et déconnecté d'un support sandwich sans créer de court-circuit. Selon une caractéristique avantageuse, la ou les broches isolées comportent : - une patte de connexion électrique s'étendant à partir du corps ; - une résistance électrique présentant : 20 un premier connecteur couplé sur la patte de connexion ; un deuxième connecteur destiné à être couplé électriquement avec une des âmes conductrices ; une partie centrale s'étendant entre le premier connecteur et le deuxième connecteur, la partie centrale présentant 25 l'enveloppe. Le composant électrique présente alors une conception simple dans laquelle au moins une patte de connexion électrique est pourvue d'une résistance électrique. Cette conception permet ainsi d'adapter un composant électrique classique qui n'aurait pas été conçu initialement pour une telle 30 adaptation. Par exemple, le composant électrique peut initialement ne présenter que deux broches conductrices constituées de tiges métalliques conductrices. Selon l'invention, une des tiges peut alors être découpée à une 3042320 5 longueur adéquate pour former une patte de connexion électrique et être couplée avec un premier connecteur d'une résistance électrique. Selon un mode de réalisation, le premier connecteur est soudé sur la patte de connexion électrique. 5 Grâce à ce mode de réalisation, la résistance est simplement couplée par soudage sur une patte de connexion électrique dont la longueur pourra avoir été préalablement adaptée à une longueur adéquate. Selon un autre mode de réalisation, préférentiel, le premier connecteur est serti sur la patte de connexion électrique. 10 Le sertissage permet de garantir une répétitivité précise de l'assemblage de la résistance sur la patte de connexion électrique. Ce couplage est robuste, et notamment plus robuste qu'un assemblage par soudage. Aussi, on retrouve une rigidité du couple constitué par le corps du composant électrique et de la résistance électrique, une fois le composant 15 électrique piqué dans un support sandwich. Ce sertissage peut être utilisé pour réaliser de manière unitaire des composants électriques dans le cadre de personnalisations ou pour réaliser des quantités de l'ordre de plusieurs milliers de pièces dans un processus de production industrielle. 20 Selon une caractéristique avantageuse, les broches conductrices s'étendent de manière parallèle à partir du corps. Le composant électrique est ainsi couplé sur un support sandwich en y étant simplement enfoncé (ou piqué). Selon une solution préférentielle, le composant électrique comporte 25 deux broches, une broche courte et une broche isolée : la broche courte s'étendant selon une longueur X sur une portion de couplage électrique destinée à être couplée électriquement avec une âme conductrice proximale du corps ; la broche isolée étant destinée à être couplée électriquement 30 avec une âme conductrice distale du corps, l'isolant électrique s'étendant le long de la broche conductrice sur au moins la longueur X parallèlement à la portion de couplage électrique. 3042320 6 De cette manière, l'enveloppe de la résistance permet d'éviter un court-circuit quel que soit la profondeur à laquelle le composant électrique est piqué sur un support sandwich. Préférentiellement, le composant électrique est une unité d'éclairage. 5 L'unité d'éclairage peut notamment être une source lumineuse monochromatique ou polychromatique (du type LED (diode électroluminescente), OLED (diode électroluminescente organique), etc.). Ainsi, selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le composant électrique est une LED. 10 En effet, les LED possèdent des pattes de connexion électrique (tiges métalliques conductrices) qui peuvent être serties avec une résistance électrique de manière à réaliser un dispositif électrique selon le principe de l'invention. La forme de ces LED peut varier. Ainsi, plusieurs diamètres de LED 15 sont utilisables, dont notamment des LED d'un diamètre de cinq millimètres ou encore de trois millimètres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non 20 limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'un exemple de composant électrique selon l'invention ; la figure 2 est une représentation schématique, selon une coupe transversale, d'un exemple de composant électrique selon 25 l'invention piqué dans un support sandwich ; la figure 3 est un agrandissement du piquage du composant électrique dans le support sandwich ; la figure 4 est une représentation schématique d'un exemple de composant électrique selon l'invention, illustrant le sertissage de 30 la résistance électrique. 3042320 7 Tel qu'on peut l'observer sur la figure 1, le composant électrique 1 selon l'invention comprend un corps 10 et des broches conductrices qui s'étendent à partir du corps. Selon le présent mode de réalisation préférentiel, le composant 5 électrique est notamment une unité d'éclairage du type LED. Les broches conductrices sont des moyens de couplage électrique. Elles permettent de former un circuit d'alimentation du composant électrique. Ainsi, selon l'exemple illustré, l'une des broches conductrices est une anode et l'autre des broches conductrices est une cathode. 10 Ces broches conductrices s'étendent notamment de manière parallèle à partir du corps 10 pour faciliter le couplage du composant électrique sur un support sandwich. Ainsi, les broches conductrices forment aussi des moyens de couplage mécanique. Le circuit d'alimentation met en oeuvre une résistance électrique 3. 15 Cette résistance électrique comporte un premier connecteur 31, un deuxième connecteur 32 et une partie centrale 30 qui présente une enveloppe 300 qui est électriquement isolante. La partie centrale s'étend notamment et classiquement entre le premier connecteur et le deuxième connecteur. Ainsi, tel qu'on peut le 20 comprendre, un courant électrique passe du premier connecteur au deuxième connecteur en traversant la partie centrale. Dans cette partie centrale, le courant électrique est isolé électriquement d'un milieu extérieur à la résistance électrique par l'intermédiaire de l'enveloppe. Tel qu'on peut l'observer sur les figures 2 et 4, le premier connecteur 25 31 est serti sur une patte de connexion électrique 100 qui s'étend à partir du corps 10. Ainsi la résistance est couplée mécaniquement et électriquement sur la patte de connexion électrique, et ce notamment à l'aide d'une bague de sertissage 4. Le sertissage est réalisé par enroulement de la bague de sertissage 30 sur la patte de connexion électrique et le premier connecteur de la résistance électrique, préalablement amenés en contact. 3042320 8 Cette patte de connexion électrique 100 et la résistance électrique 3 forment ainsi une broche conductrice, nommée broche isolée 11. En effet, cette broche isolée 11 présente un isolant électrique par l'intermédiaire de l'enveloppe 300 de la résistance électrique. 5 Selon un autre mode de réalisation non illustré, le premier connecteur est couplé sur la patte de connexion électrique par l'intermédiaire d'une opération de soudure. Tel qu'on peut l'observer sur les figures 1 et 2, le dispositif électrique présente une deuxième broche conductrice qui est plus courte que la broche 10 isolée, cette broche est nommée broche courte 12. La différence de longueur entre la broche courte et la broche isolée permet de modifier la hauteur de couplage électrique des broches conductrices sur un support sandwich. En effet, selon le principe de l'invention et tel qu'illustré par les 15 figures 2 et 3, le dispositif électrique 1 est destiné à être piqué sur un support sandwich 2 qui comporte deux âmes conductrices 20 d'électricité disposées entre des couches de matériau électriquement isolant 21. Ces âmes conductrices et ces couches de matériau électriquement isolant sont susceptibles d'être déchirées, déformées, transpercées et/ou traversées par 20 des broches conductrices lors du piquage d'un composant électrique. Quand ces âmes conductrices et ces couches de matériau électriquement isolant sont traversées par des broches conductrices, elles exercent, grâce aux propriétés du ou des matériaux dans lesquelles elles sont réalisées, une pression à l'encontre de ces broches pour réaliser, par exemple : 25 un contact électrique (âmes conductrices en contact avec une zone de broche conductrice qui n'est pas isolée), ou une étanchéité (couche de matériau électriquement isolant en contact avec une broche conductrice). Plus précisément, par rapport à une face sur laquelle un dispositif 30 électrique est piqué, les âmes conductrices 20 et les couches de matériau électriquement isolant 21 sont disposées selon l'ordre suivant : - une première couche isolante 211 ; 3042320 9 une âme conductrice proximale 201 ; une deuxième couche isolante 212 ; une âme conductrice distale 202 ; une troisième couche isolante 213. 5 Ainsi, lors du couplage électrique et mécanique d'un dispositif électrique sur un tel support sandwich 2 : - la broche courte 12 traverse la première couche isolante 211, l'âme conductrice proximale 201 et enfin finit sa course dans la deuxième couche isolante 212, la broche courte étant ainsi 10 couplée électriquement avec l'âme conductrice proximale ; la broche isolée 11 traverse la première couche isolante 211, l'âme conductrice proximale 201, la deuxième couche isolante 212, l'âme conductrice distale 202 et enfin finit sa course dans la troisième couche isolante 213, la broche isolée étant ainsi 15 couplée électriquement avec l'âme conductrice distale, et notamment par l'intermédiaire du deuxième connecteur 32 de la résistance électrique 3. La broche isolée 11 traverse ainsi l'âme conductrice proximale. Cependant, cette broche isolée 11 n'est pas en couplage électrique avec 20 cette dernière pour ne pas créer de court-circuit. En effet, l'isolant électrique formé par l'enveloppe 300 de la résistance électrique 3 se place en correspondance avec l'âme conductrice proximale 201, lorsque le dispositif électrique est piqué sur le support sandwich 2, et ce notamment dès lors que la broche courte 12 entre en contact électrique avec l'âme conductrice 25 proximale. En d'autres termes, et tel qu'illustré par la figure 3, la broche courte 12 présente une portion de couplage électrique 120 qui s'étend sur une longueur X. Selon le présent mode de réalisation, cette portion de couplage électrique 120 s'étend de la pointe de la broche courte jusqu'à une 30 hauteur, le long de la broche courte, à laquelle cette broche est couplée électriquement avec l'âme conductrice proximale 201, quand le dispositif électrique est entièrement piqué sur le support sandwich 2. 3042320 10 Quant à elle, la broche isolée présente l'isolant électrique sur au moins la longueur X, parallèlement à la portion de couplage électrique 120. Ainsi, l'enveloppe 300 électriquement isolante, présentée par la partie centrale 30 de la résistance électrique 3, s'étend le long de la broche isolée 5 sur au moins la longueur X, de manière à empêcher tout contact conducteur d'électricité entre la broche isolée et l'âme conductrice proximale dès lors que la broche courte entre en contact électrique avec cette âme conductrice proximale 201. REVENDICATIONS1. Composant électrique (1) destiné à être couplé à un support sandwich (2) comportant au moins deux âmes conductrices (20) d'électricité disposées entre des couches de matériau électriquement isolant (21), le composant électrique comprenant : un corps (10) ; des moyens de couplage électrique prenant la forme de broches conductrices s'étendant à partir du corps et permettant de former un circuit d'alimentation du composant électrique, le circuit d'alimentation électrique mettant en oeuvre au moins une résistance électrique (3) dont une enveloppe (300) est électriquement isolante, au moins l'une des broches conductrices est une broche isolée (11) et comporte un isolant électrique, chaque broche conductrice étant destinée à être couplée électriquement avec une des âmes conductrices, l'isolant électrique étant destiné à être placé en correspondance avec une âme conductrice, caractérisé en ce que l'isolant électrique est constitué par l'enveloppe de la résistance électrique. 2. Composant électrique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les broches isolées (11) comportent : une patte de connexion électrique (100) s'étendant à partir du corps (10) ; une résistance électrique (3) présentant : un premier connecteur (31) couplé sur la patte de connexion électrique ; un deuxième connecteur (32) destiné à être couplé électriquement avec une des âmes conductrices (20) ; 3042320 12 - une partie centrale (30) s'étendant entre le premier connecteur et le deuxième connecteur, la partie centrale présentant l'enveloppe (300). 53. 4. 10 5. 15 6. 20 25 30 7. Composant électrique (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier connecteur (31) est soudé sur la patte de connexion électrique (100). Composant électrique (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier connecteur (31) est serti sur la patte de connexion électrique (100). Composant électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les broches conductrices s'étendent de manière parallèle à partir du corps (10). Composant électrique (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'il comporte deux broches conductrices, une broche courte (12) et une broche isolée (11) : la broche courte s'étendant selon une longueur X sur une portion de couplage électrique (120) destinée à être couplée électriquement avec une âme conductrice (20) proximale du corps ; la broche isolée étant destinée à être couplée électriquement avec une âme conductrice (20) distale du corps, l'isolant électrique s'étendant le long de la broche conductrice sur au moins la longueur X parallèlement à la portion de couplage électrique. Composant électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le composant électrique est une unité d'éclairage.