Brevet FR3060219A1 — publié le 20180615

La présente invention se rapporte de manière générale au domaine de la connectique électrique. Elle concerne plus particulièrement un connecteur électrique, et plus précisément un connecteur électrique monté sur une carte électronique. L'invention trouve des applications, en particulier, dans le domaine automobile. Elle peut être mise en oeuvre, par exemple, dans un calculateur de contrôle moteur disposé dans un boitier. Un véhicule automobile comporte de nos jours de plus en plus d'électronique embarquée accroissant la densité du faisceau électrique du véhicule automobile. Ainsi, il n'est pas rare de trouver de nos jours dans un véhicule automobile un calculateur dédié au contrôle moteur, un calculateur dédié à la gestion de l'habitacle, un calculateur dédié à l'assistance au freinage, ces calculateurs étant couplés aux faisceau électrique du véhicule automobile à l'aide de connecteurs électriques. La qualité de la connectique et donc des connecteurs électriques est 15 importante car gage de fiabilité du véhicule automobile. Un connecteur électrique peut en fonction de son application se présenter sous une forme circulaire, rectangulaire et peut comporter par exemple des dizaines ou même des centaines de broches. En outre, en fonction de l'emplacement du connecteur électrique dans le véhicule automobile, des contraintes liées à l'environnement peuvent aussi apparaître. En 20 effet, pour un calculateur de contrôle moteur disposé sous le capot moteur, la variation de température peut être relativement importante par exemple comprise entre -40°C à +125°C . De surcroit, ledit calculateur de contrôle moteur est également soumis à un environnement assez hostile. En effet, il peut d'une part être exposé à un taux d'humidité 25 important et d'autre part subir des projections de liquides comme par exemple de l'huile moteur ou du liquide de refroidissement. Avec de telles contraintes, il est nécessaire d'avoir des calculateurs électroniques étanches avec aussi des connectiques électriques étanches et fiables. Le document FR 2969836 Al concerne la réalisation de connexions entre 30 deux circuits électroniques. Pour ce faire, il est proposé un circuit électronique avec au moins deux parties distinctes, les parties du circuit électronique étant reliées électriquement par des connexions comprenant au moins deux connecteurs reliés chacun à une partie du circuit électronique, chaque connecteurs comportant une surface de contact sensiblement plane et des moyens pour lier rigidement les surfaces de contact 35 entre elles. 3060219 2 Cependant, avec une telle solution technique, il est parfois difficile en fonction de la complexité du calculateur et donc de la complexité du connecteur électrique de déposer des moyens de fixation comme par exemple un joint époxy pour rendre le connecteur électrique étanche. 5 L'invention propose un connecteur électrique destiné à améliorer l'étanchéité au niveau du connecteur électrique d'un calculateur électronique. La solution proposée permet ainsi de conserver des liaisons électriques fiables entre des calculateurs électroniques et un faisceau électrique. A cet effet, un premier aspect de l'invention propose un connecteur électrique 10 adapté pour être monté sur une carte électronique, le connecteur électrique comportant un corps et au moins une broche, le corps présentant une première partie de corps avec une première extrémité de première partie de corps et une seconde extrémité de première partie de corps, une seconde partie de corps avec une première extrémité de seconde partie de corps et une seconde extrémité de seconde partie de corps, la seconde extrémité de première partie de corps étant solidaire de la première extrémité de la seconde partie de corps définissant ensemble une zone de liaison, la broche présentant une première partie de broche, une deuxième partie de broche et un corps de broche. Selon la présente invention le corps est un solide plein contenant le corps de broche, et des moyens d'étanchéité disposés au niveau de la zone de liaison. Pour améliorer l'étanchéité du calculateur électronique, les moyens d'étanchéité entourent le corps sur toute sa périphérie. Pour faciliter l'assemblage du calculateur électronique, il est proposé par exemple que les moyens d'étanchéité sont disposés à une altitude al_ce au moins égale ou supérieure à une altitude al_co d'un premier composant présentant une altitude la plus 25 haute des composants électroniques disposés sur la même face de la carte électronique. Afin de pouvoir déposer un fil d'étanchéité de type silicone, les moyens d'étanchéité présentent par exemple une gorge. Pour faciliter le montage du connecteur électrique sur la carte électronique du calculateur électronique, il est par exemple proposé que la première partie de broche soit 30 en saillie de la première partie de corps. Afin de pouvoir souder le connecteur électrique à un faisceau électrique par exemple, il est en variante proposé que la seconde partie de broche soit en saillie de la seconde partie de corps. Dans une autre variante, la seconde partie de broche est adaptée pour être 35 soudée à au moins un câble électrique. Il est avantageusement proposé par exemple que la première partie de corps et la seconde partie de corps soient en un même matériau. 3060219 3 Pour améliorer l'étanchéité du calculateur électronique, en variante il est proposé que les moyens d'étanchéité soient adaptés pour coopérer avec une lumière d'un boitier. Dans un second aspect de l'invention, il est aussi proposé un calculateur 5 électronique comprenant un connecteur électronique positionné face à la lumière du boitier. Des détails et avantages de la présente invention apparaitront mieux dans la description qui suit, faite en référence au dessin schématique annexé sur lequel : la figure 1 est un vue en perspective d'un calculateur électronique 10 disposé dans un boitier avec un connecteur éclectique selon la présente invention, la figure 2 est une vue du calculateur électronique de la figure 1 sans le boitier, la figure 3 est une vue en perspective du connecteur électrique de la 15 figure 1, la figure 4 est une vue en coupe du connecteur électrique de la figure 3, et la figure 5 est une vue en perspective du calculateur électronique couplé à un faisceau électrique à l'aide du connecteur électrique selon 20 la présente invention. La présente invention va être ici présentée dans le cas d'un calculateur électronique de contrôle moteur. Ce cas est purement illustratif et en aucun cas limitatif quant à la portée de l'invention. En effet, l'invention peut être utilisée avec n'importe quelle carte électronique destinée à être disposée dans un boitier. En variante, le calculateur électronique peut aussi être un calculateur dédié à la gestion d'assistance au freinage. La figure 1 est une vue en perspective d'un calculateur électronique 2 adapté pour contrôler par exemple une fonction d'injection d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Ledit calculateur électronique 2 est disposé par exemple sous un capot moteur du véhicule automobile et est couplé à des moyens d'injection du véhicule automobile à l'aide d'un faisceau électrique 22 adapté (figure 5). Les moyens d'injection sont par exemple des injecteurs piézoélectriques. Le calculateur électronique 2 comporte entre autre un boitier 4 et une carte électronique 6 visible sur la figure 2 par exemple. Le boitier 4 est adapté pour contenir la carte électronique 6 et la protéger de l'environnement extérieur. Pour ce faire, le boitier 4 peut présenter différentes formes en fonction de la topographie de la carte électronique 6 et de l'environnement dans lequel il va être placé. 3060219 4 Sur la figure 1 est représentée seulement une partie supérieure 4_1 de boitier. Le boiter 4 présente en outre, une partie inférieure de boitier non visible sur les figures. La partie supérieure 4_1 de boitier est adaptée pour coopérer avec la partie inférieure de boitier. Par exemple, un joint en silicone et des vis positionnées sur une périphérie de la 5 partie inférieure de boiter permettent de fixer les deux parties de boitier et ainsi protéger la carte électronique 6 de l'environnement extérieur. En outre, comme il sera présenté plus loin dans cette description, le boitier 4 comporte au moins une lumière 4_2 adaptée pour laisser passage à un élément de connexion électrique tel un connecteur électrique 12. Le boitier 4 est par exemple en 10 métal ou en alliage métallique. La carte électronique 6 comme illustrée à la figure 2, comporte un circuit imprimé 8 de type PCB, de l'acronyme anglais « Printed Board Circuit », adapté pour accueillir des pistes électriques (non visible sur les figures) et des composants électroniques 10. Le circuit imprimé 8 présente une face supérieure 8_1 et une face 15 inférieure 8_2. Comme illustré à la figure 2, le circuit imprimé 8 est adapté pour recevoir les composants électroniques 10 sur ses deux faces. Les connectiques électriques entre les deux faces du circuit imprimé 8 ne seront pas présentées ici car bien connues de l'homme de l'art. En outre, pour accueillir les composants électroniques 10, des empreintes 20 sont disposées stratégiquement sur le circuit imprimé 8 pour coupler électriquement les composants électroniques 10 à des pistes électriques. Les composants électroniques 10 peuvent être indifféremment des résistances, des capacités, des inductances mais aussi des circuits actifs. Dans le cas du calculateur électronique 2 de la figure 2, ce dernier présente en outre des composants électroniques 10 comme des microcontrôleurs 25 adaptés pour réaliser des programmes. Le calculateur électronique 2 est par exemple un calculateur dédié à l'assistance de la direction du véhicule automobile. Les composants électroniques 10 présentent chacun un encombrement et une hauteur de composant. Ainsi, comme il est représenté sur la figure 2, c'est un premier composant électronique 10_1 de type condensateur qui est le composant présentant la 30 plus haute altitude al_co des composants électroniques 10 du calculateur électronique 2 de la face supérieure 8_1 du circuit imprimé 8. L'altitude la plus haute al_co du premier composant électronique 10_1 conditionne entre autre la forme de la partie supérieure 4_1 de boitier. Pour réaliser le couplage du calculateur électronique 2 au faisceau électrique 35 22, le connecteur électrique 12 est utilisé et est monté dans l'exemple de la description sur la face supérieur 8_1 du circuit imprimé 8. Le connecteur électrique 12 comporte un corps 14 et des broches 16. 3060219 5 La figure 3 représente une vue en perspective du connecteur électrique 12 selon la présente invention et la figure 4 une vue en coupe de celui-ci. Le corps 14 présente une première partie de corps 14_1 et une seconde partie de corps 14_2. La première partie de corps 14_1 présente une première extrémité 14_11 de première partie 5 de corps et une seconde extrémité 14_12 de première partie de corps. La seconde partie de corps 14_2 présente une première extrémité 14_21 de seconde partie de corps et une seconde extrémité 14_22 de seconde partie de corps. La première extrémité 14_11 de première partie de corps est aussi généralement nommée par l'homme de l'art base ou embase. Le corps 14 est par exemple en Polytéréphtalate de butylène pouvant être 10 renforcé à la fibre de verre et est préférentiellement plein permettant d'obtenir une rigidité adaptée dudit connecteur électrique 12. En variante, des renforts peuvent être disposés sur le corps 14 pour encore plus le rigidifier. Le nombre de broches 16 est dépendant du type de calculateur électronique 2. Dans l'exemple de la description et comme illustré sur les figures, le 15 connecteur électrique 12 présente neuf broches 16. Une broche 16 comporte une première extrémité 16_1 de broche, une seconde extrémité 16_2 de broche et un corps 16_3 de broche. Le corps 16_3 de broche présente une hauteur de corps 16_31, la première extrémité 16_1 de broche présente une hauteur de première extrémité 16_11 et enfin la seconde extrémité 16_2 de broche 20 présente une hauteur de seconde extrémité 16_21 de broche. Dans un exemple de réalisation préféré, le corps 16_3 de broche est moulé dans le corps 14 de connecteur électrique. Préférentiellement, la hauteur de corps 16_31 est égale à la somme de la première partie de corps 14_1 et de la seconde partie de corps 14_2. 25 Pour rendre solidaire et permettre la transition de signaux électriques entre le calculateur électronique 2 et le faisceau électrique 22 du véhicule automobile, la première extrémité 16_1 de broche est en saillie de la première extrémité 14_11 de première partie de corps. La forme de la première extrémité 16_1 de broche est adaptée pour d'une part pénétrer dans un via du circuit imprimé 8 et d'autre part subir une soudure. Une telle 30 forme est bien connue de l'homme de l'art et par conséquent ne sera pas plus présentée ici. En outre, la hauteur de première extrémité 16_11 de broche est adaptée pour permettre la soudure de la première partie de corps 14_1 sur un via du circuit imprimé 8. Ainsi, par exemple, la hauteur totale de première extrémité 16_11 de broche présente une valeur de 0.5cm et présente en outre une forme de parallélogramme avec une de ses 35 faces présentant des angles aigus. Dans un mode de réalisation préféré, la hauteur de seconde extrémité 16_21 de broche ainsi que la forme de la seconde extrémité 16_2 de broche sont adaptées pour 3060219 6 d'une part être en saillie de la seconde extrémité 14_22 de seconde partie de corps et d'autre part permettre une soudure avec des extrémités de câbles du faisceau électrique 22 du véhicule automobile. En variante, les extrémités de câbles pourront être placées dans des embouts adaptés pour en faciliter la soudure. Par exemple, la hauteur de 5 première extrémité 16_21 de broche présente une valeur de 0.5cm. La seconde extrémité 16_2 de broche présente, par exemple une forme de parallélogramme. Les formes des broches 16 sont données à titre d'exemple et ne sont en aucun cas limitative quant à la portée de l'invention. L'homme de l'art comprendra qu'en fonction de l'application ou de la puissance à faire transiter à travers les broches 16, la taille, la forme ainsi que l'épaisseur 10 peuvent être modifiées. Dans un exemple de réalisation, la seconde extrémité 14_12 de première partie de corps est solidaire de la première partie extrémité 14_21 de seconde partie de corps définissant ensemble une zone de liaison 14_3. Dans un mode de réalisation préféré, des moyens d'étanchéité 18 sont disposés 15 au niveau de la zone de liaison 14_3. Préférentiellement, les moyens d'étanchéité 18 sont disposés à une altitude al_ce au moins égale ou supérieure à l'altitude al_co du premier composant électronique 10_1 qui présente pour rappel l'altitude la plus haute des composants électroniques 10 disposés sur la face supérieure 8_1. Préférentiellement, les moyens d'étanchéité 18 entourent le corps sur toute sa périphérie au niveau de la zone 20 de liaison 14_3. Dans un exemple de réalisation et comme illustré à la figure 4, les moyens d'étanchéité 18 comporte une gorge 18_1 avec une profondeur pg. La gorge 18_1 est positionnée face à la partie supérieure 4_1 de boitier. La gorge 18_1 est adaptée pour recevoir par exemple un film de polymère ou de joint silicone permettant ensuite de faire 25 une étanchéité parfaite entre le connecteur électrique 12 et le boitier 4 lors de l'assemblage du calculateur électronique 2, c'est-à-dire, la mise dans le boitier 4 de la carte électronique 6. Ainsi, par exemple la profondeur pg de la gorge est de 5mm et le joint de polymère présente un diamètre de 8 mm. Le joint de polymère est par exemple déposé par un dispenseur permettant en outre une amélioration de la productivité 30 d'assemblage du calculateur électronique 2. En variante, un joint torique peut être aussi utilisé et positionné dans la gore 18_1. Dans ce cas, l'homme de l'art pourra modifier légèrement la forme de la gorge 18_1 pour recevoir le joint torique et assurer l'étanchéité du calculateur électronique 2. Des moyens de renfort 18_2 de formes adaptés pour maintenir et rigidifier la gorge 18_1 peuvent être 35 utilisés. En variante, les moyens d'étanchéité 18 présentent une forme de H avec une première barre du H faisant face à la partie supérieure 4_1 de boitier et axé par rapport à 3060219 7 la lumière 4_2 et une seconde face du H faisant face à la face supérieure 8_1 du circuit imprimé 8. La première barre du H présentant des dimensions adaptées pour d'une part recevoir par exemple un joint plat et d'autre part réaliser par contact l'étanchéité entre le joint plat et la partie supérieure 4_1 de boitier. 5 En variante, les moyens d'étanchéité 18 pourront présenter une forme permettant d'obtenir une étanchéité souhaitée entre le boitier 4 et la carte électronique 6. Ainsi, par exemple, la gorge 18_1 pourra être remplacée par une zone plane adaptée pour recevoir un joint plat par exemple. Sur la figure 1 est représenté le calculateur électronique 2 assemblé. Les moyens 10 d'étanchéités 18 étant disposés sous la partie supérieure 4_1 de boitier ils ne sont pas visibles mais assurent bien l'étanchéité du calculateur électronique 2 avec l'extérieur. Bien entendu, le connecteur électrique 12 est disposé face à la lumière 4_2 du boitier 4 et les moyens d'étanchéités 18 sont disposés de sorte à ce que la gorge 18_1 soit en périphérie de la lumière 4_2. Pour assurer une bonne étanchéité, des vis sont par exemple utilisées 15 pour plaquer la partie supérieure 4_1 de boitier avec la partie inférieure de boitier. Avantageusement, une fois la carte électronique 6 montée dans le boitier 4 seulement la seconde partie de corps 14_2 est visible et hors du boitier 4. Bien entendu, la seconde extrémité 16_2 de broche est aussi visible et accessible. Ainsi, il est possible de souder les secondes extrémités 16_2 de broches à des embouts de câbles électriques 20 du faisceau électrique 22 du véhicule automobile. La soudure peut être effectuée par une machine automatisée comme par exemple un robot permettant de maintenir d'une part un câble électrique du faisceau électrique 22 sur une seconde extrémité 16_2 de broche qui est en saillie par rapport à la lumière 4_2. Pour isoler électriquement les secondes extrémités 16_2 de broches, il peut avantageusement être utilisé un cache 20 présentant 25 une forme adaptée et des dimensions adéquates pour retenir un matériau thermodurcissable et isolant électrique comme par exemple un polymère. Le cache 20 est représenté sur la figure 5. Le cache 20 peut en variante être ôté après durcissement du polymère. Avantageusement, l'utilisation d'un tel connecteur électrique (et de ses moyens 30 d'étanchéité disposés à une altitude sensiblement plus haute que l'altitude la plus haute du premier composant électronique de la carte électronique) permet d'une part de déporter les contacts électriques hors du boitier et d'autre part permet d'en améliorer l'étanchéité par rapport aux connecteurs de l'art antérieur. En outre, grâce à l'invention, la dépose du joint est simplifiée ce qui permet de diminuer le temps de manipulation et 35 d'assemblage du calculateur électronique. 3060219 8 Avantageusement, le fait de déporter les moyens d'étanchéité du connecteur électrique de l'invention au dessus du composant le plus haut du calculateur électronique cela permet de simplifier le montage de la carte électronique dans le boitier. Avantageusement, le connecteur électrique de l'invention présente une rigidité 5 suffisante pour résister à des contraintes mécaniques relativement importantes engendrées par le faisceau électrique couplé au calculateur électronique. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas au mode de réalisation préféré décrit ci-dessus et illustré sur le dessin et aux variantes de réalisation évoquées mais s'étend à toutes les variantes à la portée de l'homme du métier. REVENDICATIONS1. Connecteur électrique (12) adapté pour être monté sur une carte électronique (6), le connecteur électrique (12) comportant un corps (14) et au moins une broche (16), le corps (14) présentant une première partie de corps (14_1) avec une première extrémité (14_11) de première partie de corps et une seconde extrémité (14_12) de première partie de 5 corps, une seconde partie de corps (14_2) avec une première extrémité (14_21) de seconde partie de corps et une seconde extrémité (14_22) de seconde partie de corps, la seconde extrémité (14_12) de première partie de corps étant solidaire de la première extrémité (14_21) de la seconde partie de corps définissant ensemble une zone de liaison (14 3), la broche (16) présentant une première extrémité (16_1) de broche, une seconde 10 extrémité (16_2) de broche et un corps (16_3) de broche, caractérisé en ce que : le corps (14) est un solide plein contenant le corps (16_3) de broche, et en ce qu'il comporte des moyens d'étanchéité (18) disposés au niveau de la zone de liaison (14_3). 2. Connecteur électrique (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les 15 moyens d'étanchéité (18) entourent le corps (14) sur toute sa périphérie. 3. Connecteur électrique (12) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (18) sont disposés à une altitude al ce au moins égale ou supérieure à une altitude al co d'un premier composant (10_1) présentant une altitude la plus haute des composants (10) de la carte électronique (6). 20 4. Connecteur électrique (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (18) présentent une forme de gorge (18_1). 5. Connecteur électrique (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la première extrémité (16_1) de broche est en saillie de première 25 partie de corps (14_1). 6. Connecteur électrique(12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la seconde extrémité (16_2) de broche est en saillie de la seconde partie de corps (14_2). 7. Connecteur électrique (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, 30 caractérisé en ce que la seconde extrémité (16_2) de broche est adaptée pour être en saillie de la seconde extrémité (14_22) de seconde partie de corps. 3060219 10 8. Connecteur électrique (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la première partie de corps (14_1) et la seconde partie de corps (14_2) sont en un même matériau. 9. Connecteur électrique (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 5 caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (18) sont adaptés pour coopérer avec une lumière (4_2) d'un boitier (4). 10. Calculateur électronique (2) comprenant au moins un carte électronique (6) disposée à l'intérieur d'un capot (4) présentant une lumière (4_2) caractérisé en ce qu'il comporte au moins un connecteur électrique (12) selon l'une quelconques des 10 revendications 1 à 9, le connecteur électronique (12) étant positionnée face à la lumière (4 2).