FR2885270A1

FR2885270A1 - Electrical power units e.g. car radio, supplying line protecting device for motor vehicle, has low rating fuse irremovably fixed in series with electric wire such that fuse melts near power unit of low power during short-circuit at ground

Info

Publication number: FR2885270A1
Application number: FR0504380A
Authority: FR
Inventors: Philippe Burguburu
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2006-11-03
Anticipated expiration: 2025-04-29
Also published as: FR2885270B1

Abstract

The device has fuses (15-18), where one fuse (15) protects multiple lines supplying different electrical power units (7-9). The unit (7) is of low power and is connected to a power distribution unit (13) by an electric wire (1) of large length and low section. A low rating fuse (26) is irremovably fixed in series with the wire such that the fuse (26) melts near the unit (7) in case of short-circuit at the ground. The fuse (26) is fixed at one of its ends, in the form of a tab, to a denuded end of the wire by crimping of a silvered metal sleeve.

Description

La présente invention concerne un dispositif de protection par fusibles deThe present invention relates to a device for protection by fuses of

lignes alimentant des organes de puissances électriques différentes, notamment d'un véhicule automobile. lines supplying organs of different electrical powers, in particular of a motor vehicle.

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. In the application to a motor vehicle, the organs of different electrical powers are connected to the battery thereof, via electrical lines or wires, to a distribution box placed near the fuses or having these fuses, the section of the electrical wires being adapted to the electrical power of the corresponding power unit.

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. It is known that from the economic point of view, it is not profitable to associate with each line and power unit a particular protection fuse, so that the tendency is to group fuses so as to have a fuse protection for several power lines, for example three or four lines. The power organs located at the end of these lines can operate simultaneously, the protection fuse has a size which corresponds to the sum of the powers of these organs. Under these conditions, the lines are effectively protected because their section leads, in case of short circuit to ground at the end of the line, to sufficient electric currents to quickly melt the fuse. Lines of small section, for example of the order of 0.35 mm 2, are often encountered, at the end of which are connected low-power devices, for example one or two lamps of 5 watts, protected by a fuse calibrated to a current several amperes. However, it turns out that if a short circuit occurs at the end of such lines, which are sometimes of great length, the electric current that is established is not enough to melt the fuse at the head of line, but is sufficient to cause a degradation of the insulation of the electric wire of the line that can lead to even greater damage to the rest of the electrical harness of the vehicle.

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. One solution to this problem is to increase the cross-section of the wire with the low-power device and, therefore, to decrease its ohmic resistance, until the short-circuit current is sufficient to melt the fuse before the insulation. some thread. This solution is ideal for short lines, but quickly becomes expensive when the wire is long, increasing the weight of the line. It is also possible to use a fuse per line, but it is then necessary to provide a large distribution box to support these many fuses. Finally, another solution is to have in series on the output wire a fuse and fuse support assembly, but the cost of such a device is not in line with a very low probability of occurrence of short circuit.

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. The object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problem by taking advantage of the low probability of producing a short-circuit on a line of small section and of relatively long length to which the low-power electrical member is connected for the purpose of protect by an inexpensive means, fulfilling all the requirements of the connectors, namely to ensure a good quality of the mechanical and electrical connections, as well as a quality of the fuse.

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. For this purpose, according to the invention, the device for protection by line fuses supplying bodies of different electrical powers, in particular of a motor vehicle, connected to a power supply source, such as the battery of the motor vehicle, by via electrical wires of a power distribution box comprising the fuses, at least one of the fuses protecting several lines 2885270 3 supplying organs of different electrical powers, one of which is of low power and is connected to the distribution box by a relatively long electric wire of small section, is characterized in that a fuse of small size is immovably fixed in series with the electric cable of small section connecting the low power member to distribution box, so that this fuse can melt first in the event of a short circuit to ground near the body low electrical power.

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. Preferably, the low-caliber fuse is fixed at each of its ends to a stripped end of the wire of small section by crimping a tinned metal sleeve in which are inserted the end of the fuse and the stripped end of the weak wire. 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. Advantageously, the metal sleeve is housed in an electrically insulating sheath covering the duct portions located near the two stripped ends of the wire of small 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. The electrical wires are grouped into a bundle and the wire of small section is folded on itself at its connection with the fuse of small gauge to allow the fuse to rest flat on the wire bundle.

Le faisceau de fils et l'ensemble à un fil replié et fusible reposant sur le faisceau sont protégés par enrubannage. The bundle of threads and the folded and fusible thread assembly resting on the bundle are wrapped.

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. The low-profile fuse is located near the power distribution box and is attached to the connecting sleeve so that its portion outside the sleeve is U-shaped carried by a support plate.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci The invention will be better understood, and other purposes, features, details and advantages thereof

apparaîtront plus clairement dans la description will appear more clearly in the 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. following explanatory diagram with reference to the accompanying schematic drawings given solely by way of example illustrating an embodiment of the invention and in which: - Figure 1 shows an electrical distribution diagram fuse protection present in particular in a motor vehicle; FIG. 2 is an enlarged plan view showing an irremovable connection of the invention of a low-caliber fuse at the stripped ends of the wire of the line comprising a member of low electrical power; - Figure 3 is a sectional view along the line III-III of Figure 2; and FIG. 4 shows a portion of a wire bundle of FIG. 1 comprising the protection fuse according to the 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... FIG. 1 shows an electrical distribution system that can be used in a motor vehicle and comprising several electrical lines each consisting of an electrically conductive wire 1, 2, 3, 4, 5, 6 of greater or lesser length and to which are respectively connected different electrical power units 7 to 12, which may be constituted by elements and / or equipment of the motor vehicle, such as for example light bulbs, electric motors, a car radio, 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. The power elements 7 to 12 are connected via their respective leads 1 to 6 to a power distribution box 13 connected to the battery 14 of the vehicle. The distribution box has fuses 15 to 18 connected in series with the conductor wire lines 1 to 6 to protect the power lines associated with these bodies.

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. Figure 1 shows that each power unit can be put into operation by closing a switch 19-24 putting this body to ground.

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. As also shown in FIG. 1 by way of example, the fuse 15 protects the three lines of conducting wires 1, 2, 3 whose conductive wire line 1 is relatively long, of small section, and connected to a connecting member. low power, such as for example a 5-watt lamp, and the other two lines of conductive son 2, 3 may be of shorter length and larger section to supply organs 8, 9 more powerful than the organ 7. The other fuses 16 to 18 are connected in series respectively with the conductive wire lines 4 to 6 and, in particular, the line of the conductive wire 6 is of relatively short length and high section to feed the member 12 of very strong power.

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. The power members 7 to 12 are connected at the end of the conductor wire lines 1 to 6, that is to say opposite the distribution box 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. Conductor wires 1 to 6 emerging from distribution box 13 are protected by protective cladding or wrapping 25 surrounding wires 1 to 6 grouped into a bundle as shown in FIG. 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. In the event of a short-circuit to ground on any of the power elements 8 to 12, the section of the corresponding wires 2 to 6 is sufficient for the electric current passing through the wire associated with the short-circuited member. quickly fuse the corresponding fuse 15 to 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. It is not the same for the electric wire 1 whose ohmic resistance is relatively large because of its great length and small section. Indeed, the short circuit current occurring on this wire will not be high enough to melt the fuse 15, but will be high enough to heat after several minutes the wire 1 over its entire length, the risk of melting the sheath insulation of this wire, then requiring to change all the wire bundle in the cladding to avoid risks of greater short circuit between the son of this bundle and, if necessary, to cause greater damage in the wiring electric vehicle.

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. To solve this problem, according to the invention, there is provided in series on the conductor wire 1 a fuse 26 of small size immovably fixed to the wire 1, preferably close to the distribution box 13, so that the fuse 26 can melt in first, before the fuse 15, in the event of a short-circuit to ground near the low-power electrical device 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. As best shown in Figures 2 and 3, the conductor wire 1 is split into two parts la, lb having each of their ends stripped forming a single strand or more strands. Each stripped end of the wire 1a, 1b and a corresponding tongue-shaped end 26a of the fuse 26 are inserted together into a crimped tin metal sleeve 27 and a crimping tool, not shown, provides the crush deformation of the sleeve 27 on the the stripped end of the wire 1a, 1b and the tongue 26a of the fuse 26, so as to crimp these parts in the sleeve 27 to ensure a good electrical and mechanical connection between the stripped end 1a and the tongue 26a of the fuse 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. The metal sleeve 27 is housed in a plastic insulating protective sheath 28, which also covers the insulating sheath portion of the wire 1a, 1b located near the stripped end 1c of this wire.

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. The electrical wire 1 has a length sufficient to allow it to be folded on itself and allow the fuse 26 to rest flat on the wire bundle 1-6 as shown in Figure 4, the folded portion of the wire 1 and the fuse 26 being protected by the protective sheath 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. FIG. 2 shows that the two ends of the wires 1a, 1b of the conducting wire 1 are fixed in their respective sleeves 27 substantially parallel to each other and the portion of the fuse 26 issuing from these sleeves is substantially U-shaped supported by a support 29 in the form of a plate.

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. The fuse 26 is disposed near the distribution box 13 to protect the downstream part of the electric wire 1 and facilitate the exchange of the fuse 26 in case of melting thereof due to a short circuit to ground near the power member 7. The repair after melting of the fuse can be effected by fixing a new fuse 26 of small gauge to the stripped ends of the son 1a, 1b respectively via two new crimpable metal sleeves 27. This repair is the responsibility of technicians after sales service of a motor vehicle by removing at least a portion of the protective sheath 25 to access the conductor wire 1 and set up a new fuse and fuse holder at the bare ends la, lb , using crimpable sleeves 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. The protection device of the invention is extremely simple and inexpensive since it suffices to use two crimping sleeves commonly used in the automotive field. The likelihood that the low-caliber fuse 26 melts in the event of a short-circuit near the associated power unit 7 is extremely small and such a melting will generally occur only during the vehicle warranty period, since the cause this fusion is most often due to a short-circuited wire with the mass resulting from a defect in the assembly process, in particular of the bundle of wrapped wires comprising the feed wire 1 of the low-power member, repair operation of the wire line 1 being carried out under manufacturer's warranty by a competent technician and not by the user of the vehicle.

Claims

1. Protection device by fuses (15-18) of lines supplying organs of different electrical powers (7-12), in particular of a motor vehicle, connected to a power source such as the battery of the motor vehicle via electrical wires (1-6) and (14), by a power distribution box (13) having the fuses, at least one (15) fuses protecting several lines supplying power organs 7-9) of which one (7) is of low power and is connected to the distribution box (13) by an electric wire (1) of relatively large length and small section, characterized in that that a low-caliber fuse (26) is immovably fixed in series with the low-section electrical wire (1) connecting the low-power device (7) to the distribution box (13), so that this fuse can melt first in case of short circuit to mas is near the low power device (7).

2. Device according to claim 1, characterized in that the low-caliber fuse (26) is fixed at each of its ends (26a) to a stripped end (lc) of the small section wire (la, lb) by crimping a tinned metal sleeve (27) in which are inserted the end (26a) of the fuse (26) and the stripped end (1c) of the wire of small section (la, lb).

3. Device according to claim 2, characterized in that the metal sleeve (27) is housed in an electrically insulating sheath (28) covering the duct parts located near the two stripped ends (1c) of the wire of small section.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the electrical son (1-6) are grouped into a bundle and the wire of small section (1) is folded on itself at its connection with the fuse of low caliber (26) to allow the fuse (26) to lie flat on the wire bundle.

5. Device according to claim 4, characterized in that the bundle of son and the folded wire assembly (1) and fuse (26) resting on the beam are protected by a wrapping (25).

6. Device according to one of the claims

previous, characterized in that the low-caliber fuse (26) is located near the distribution box (13).

7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the low-caliber fuse (26) is fixed to the connecting sleeve (27) so that its portion outside the sleeve (27) is in the form of U carried by a support plate (29).