FR2913538A1 - Gel d'isolation en plaque pour isolation renforcee. - Google Patents

Abstract

Boîtier électrique (1) comportant des composants électriques liés à des conducteurs (4) constitués de tôles métalliques découpées et en partie surmoulées dans une matière plastique formant le boîtier (2), une autre partie des conducteurs (4) étant dressée hors du boîtier pour former des languettes (8) recevant des éléments complémentaires assurant un contact électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un gel isolant (16) préparé sous forme de plaque et déposé sur une surface extérieure (12) du boîtier (2) pour couvrir une zone proche du conducteur (4) et améliorer une étanchéité ou une isolation électrique du boîtier (2).

Description

GEL D'ISOLATION EN PLAQUE POUR ISOLATION RENFORCEE

La présente invention concerne un boîtier électrique comportant des connexions liées à un circuit électronique, sur lesquelles viennent se fixer un connecteur comportant des fils conducteurs. Les circuits électroniques comprennent généralement des conducteurs métalliques reliés aux composants électroniques par des pistes conductrices, et comportant une partie recouverte par un surmoulage d'une matière plastique constituant un boîtier qui a pour fonction d'assurer une tenue mécanique de l'ensemble ainsi qu'une protection. La partie du conducteur surmoulée peut comprendre un plan disposé par exemple parallèlement à une carte électronique. Pour des problèmes d'encombrement ou de réduction de la quantité de matière utilisée, pour diminuer le poids et le coût, le boîtier peut comprendre une paroi mince séparant le plan du conducteur de la surface extérieure du boîtier. Le conducteur comporte de plus une extrémité sortant du boîtier utilisée pour la connexion, formant une languette dressée perpendiculairement à la surface du boîtier et destinée à recevoir un des clips portés par un connecteur. Les clips sont euxmêmes liés à des fils sortant du connecteur qui constituent un faisceau pour conduire le signal électrique vers d'autres composants. Dans le cas d'un véhicule automobile, ces connexions peuvent être soumises à des contraintes sévères d'autant plus qu'elles sont situées dans des zones exposées à des projections d'eau ou de brouillard salin et qu'elles sont éloignées des parties chaudes du moteur qui pourraient les sécher. Or l'adhérence de la matière plastique sur le métal réalisée lors du surmoulage est relativement faible et est très variable. Si de l'humidité s'infiltre dans des interstices entre le conducteur et la matière plastique, avec les variations de température on peut constater un gonflement de la paroi mince avec un fluage de la matière ce qui a pour effet d'agrandir ces interstices. Les déformations peuvent finir par fissurer les parois qui séparent les conducteurs entre eux ainsi que vis-à-vis de l'extérieur. L'humidité se déposant sur des surfaces internes du boîtier ou sur des éléments métalliques peut abaisser la résistance d'isolation entre différents conducteurs ce qui risque d'entraîner des perturbations sur les signaux électriques provoquant des alertes qui s'affichent sur le tableau de bord, voir des courts-circuits dangereux. Elle peut aussi entraîner une corrosion des surfaces métalliques. Ce phénomène peut être aggravé si les parois du boîtier sont plus minces que prévu, par exemple suite à des dispersions de positionnement des composants ou à un défaut de planéité du circuit imprimé. Cette paroi moins rigide peut se déformer plus rapidement. De plus, la matière plastique peut mal s'écouler dans le volume formant la paroi lors du surmoulage, et comporter des porosités où des microfissures qui suivant les conditions climatiques vont s'aggraver. Or en cas de défaillances successives de boîtiers fabriqués en grande série, il n'est pas toujours possible de le modifier rapidement pour augmenter les épaisseurs de matière et améliorer le point faible dans la mesure où l'environnement est figé, laissant peu de place pour changer l'encombrement. Il est connu pour améliorer l'étanchéité de boîtiers de couler une résine ou un gel à l'état liquide sur des surfaces pour fermer des porosités et renforcer la capacité d'isolation, par exemple dans le fond d'une embase de connecteur. Un inconvénient principal de ce procédé est de ne pas permettre de garantir une bonne étanchéité spécialement à la base de la languette, au niveau de la jonction entre le conducteur métallique et la matière surmoulée. De plus la coulée d'un produit liquide pour former une épaisseur mince et constante est toujours délicate à mettre en oeuvre et à contrôler, elle entraîne un risque de projection sur les languettes de connexion ce qui conduirait à la formation de zones isolantes dégradant la qualité du contact électrique.

L'invention a notamment pour but d'éviter les inconvénients de la technique antérieure et d'apporter à l'amélioration de l'étanchéité d'un boîtier électrique comportant des connexions, une solution simple, efficace et économique, permettant de garantir un bon résultat.

Elle propose à cet effet un boîtier électrique comportant des composants électriques liés à des conducteurs constitués de tôles métalliques découpées et en partie surmoulées dans une matière plastique formant le boîtier, une autre partie des conducteurs étant dressée hors du boîtier pour former des languettes recevant des éléments complémentaires assurant un contact électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un gel isolant préparé sous forme de plaque et déposé sur une surface extérieure du boîtier pour couvrir une zone proche des conducteurs, pour améliorer une étanchéité ou une isolation électrique du boîtier. Un avantage essentiel du boîtier suivant l'invention est que l'utilisation d'un gel préparé sous forme de plaque permet de déposer facilement sur une surface définie une couche d'un produit isolant possédant une épaisseur sensiblement constante, qui peut venir directement en contact avec la base des languettes pour assurer une étanchéité à cet endroit. De préférence, le gel isolant est un élastomère à base de silicone.

Suivant une application, le gel isolant entoure au moins une languette. Suivant une autre application, le gel isolant couvre la surface d'une paroi mince située sur une partie surmoulée d'un conducteur comportant une languette. Avantageusement, le gel isolant est pressé à proximité de la base de la languette pour venir adhérer sur cette base. Le gel isolant peut couvrir la surface d'un boîtier constituant le fond d'une embase recevant un connecteur assurant un contact avec l'ensemble des languettes. Selon un mode de réalisation préféré, le gel isolant est préparé sous 30 forme de plaque prédécoupée, puis descendu et pressé sur la surface du boîtier à couvrir par une matrice d'assemblage.

La matrice d'assemblage peut descendre simultanément plusieurs plaques de gel prédécoupées. Avantageusement, lors de la descente de la matrice d'assemblage la plaque de gel prédécoupée est poinçonnée par l'extrémité de la languette qui réalise une ouverture correspondante pour la traverser. De préférence, la plaque de gel a une épaisseur comprise entre 1 et 3 millimètres. Suivant une caractéristique de l'invention, l'extrémité avant du connecteur vient presser le gel isolant suivant un contour pour réaliser une étanchéité complémentaire en fermant des volumes intérieurs du connecteur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un boîtier suivant l'invention recevant un conducteur électrique ; - la figure 2 est une vue en coupe du boîtier pendant la mise en place du gel préparé sous forme de plaque. La figure 1 représente en coupe un boîtier électrique 1 comprenant une matière plastique formant le boîtier 2 par lui-même, surmoulé sur un circuit électronique non représenté et sur une partie d'un conducteur électrique 4 qui est lié d'un côté au circuit et d'un autre côté à un connecteur électrique 20, pour permettre de connecter le circuit électronique à des composants extérieurs. La partie 6 du conducteur 4 surmoulé comprend une zone plane disposée parallèlement à une surface extérieure 12 du boîtier 2, l'espace intermédiaire constituant une paroi 10 est prévu pour des problèmes d'encombrement comme étant relativement mince. Le conducteur 4 comporte par ailleurs un pli intégré dans le surmoulage qui se termine par une extrémité sortant du boîtier perpendiculairement à la surface 12, et constituant une languette 8 recevant un clip 24 du connecteur 20. Les clips sont eux-mêmes liés par une connexion 26 à des fils sortant du connecteur 20 constituant un faisceau. Le boîtier 2 comprend une paroi 14 formant un contour fermé qui ceinture l'ensemble des languettes 8 de connexion. Le corps du connecteur 20 comprend aussi des parois extérieures 22 et intérieures 28 aux contours fermés, qui viennent respectivement s'emboîter à l'extérieur et à l'intérieur de la paroi 14 du boîtier. Un joint d'étanchéité 30 prenant appui sur ces parois est placé entre le boîtier 2 et le connecteur 20 pour fermer les volumes intérieurs et les protéger d'une entrée d'humidité.

Un gel 16 est préparé sous forme de plaques découpées puis déposé sur la surface 12 du boîtier pour constituer une étanchéité supplémentaire. Son épaisseur peut être comprise entre 1 et 3 millimètres pour assurer sa fonction sans être trop encombrant. L'extrémité avant de la paroi extérieure 22 du connecteur 20 peut venir comprimer suivant un contour 18 le gel 16 pour former une étanchéité complémentaire locale entre le boîtier 2 et le connecteur 20. Le gel 16 vient couvrir des surfaces, par exemple le fond d'embase du connecteur 20, en s'ajustant soigneusement à l'intérieur de parois du boîtier comme la paroi 14 ceinturant les languettes 8. De plus, il s'ajuste aussi précisément sur la base des languettes 8 pour fermer d'éventuels interstices entre la matière plastique surmoulée du boîtier 2 et la base de la languette 8 elle-même. De préférence, le gel est constitué d'un élastomère de silicone qui possède de bonnes qualités d'adhésion même sur des matières plastiques comportant des traces d'agent démoulant. De plus, ils sont autocicatrisants, restent souples et constituent de bons isolants électriques. Peu de temps après la mise en place, le gel assure une liaison intime avec les surfaces en contact pour fournir une étanchéité parfaite, y compris à la base des languettes.

Par ailleurs en cas de défauts dans la paroi mince 10 du boîtier 2, comme des microfissures ou des porosités formées lors du moulage ou qui pourraient apparaître lors de cycles thermiques, notamment dans le cas où cette paroi serait plus mince que prévu, la couche de gel 16 forme aussi sur la surface 12 une étanchéité complémentaire ainsi qu'une isolation électrique évitant l'infiltration d'humidité, la corrosion interne des pièces métalliques et la propagation des fissures dans la matière plastique. La figure 2 représente un procédé de mise en place d'une plaque de gel 16 au moyen d'une matrice d'assemblage 40 qui descend sous l'effet d'une force F appliquée sur sa face supérieure 44. La plaque de gel 16 prédécoupée suivant les contours de l'embase du connecteur 20, est disposée sous la face inférieure 42 de la matrice d'assemblage 40 qui comporte des évidements 46 pour éviter les parois 14 du boîtier 2, puis est descendue puis plaquée sur la face 12 du boîtier. En variante, on pourra avec ce procédé mettre en place simultanément plusieurs plaques de gel 16. De plus, pour assurer une très bonne étanchéité à la base des languettes 8 en garantissant un appui du gel 16 sur les parois de cette base, il est possible de réaliser une découpe de la plaque de gel par les languettes elles-mêmes qui réalisent un poinçonnage lors de la descente de la matrice 40 pour venir se loger ensuite dans des creux 48 situés en arrière sur la matrice. Cette opération sera facilitée par la présence de chanfreins 50 présents sur l'extrémité avant des languettes 8, qui peuvent être réalisés par matriçage lors de la découpe des conducteurs 4. De cette manière, le gel est parfaitement ajusté autour de la languette 8 est vient lors du pressage final de la plaque 16 par la matrice 40, adhérer sur la base de la languette 8.

Avec l'utilisation de plaques de gel préparées à l'avance on ne court pas le risque de projection de gouttelettes de matière isolante sur les languettes, comme avec l'utilisation d'un produit liquide, qui pourraient perturber les contacts électriques. De plus, la mise en oeuvre et simple, rapide et propre, et l'épaisseur de la couche isolante est constante et facile à maîtriser.

D'une manière générale, la plaque de gel suivant l'invention peut s'appliquer sur différentes surfaces de boîtiers électriques, pour venir améliorer une isolation électrique ou renforcer une étanchéité sur un produit présentant des risques.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1 - Boîtier électrique (1) comportant des composants électriques liés à des conducteurs (4) constitués de tôles métalliques découpées et en partie surmoulées dans une matière plastique formant le boîtier (2), une autre partie des conducteurs (4) étant dressée hors du boîtier pour former des languettes (8) recevant des éléments complémentaires assurant un contact électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un gel isolant (16) préparé sous forme de plaque et déposé sur une surface extérieure (12) du boîtier (2) pour couvrir une zone proche du conducteur (4) et améliorer une étanchéité ou une isolation électrique du boîtier (2).

2 û Boîtier électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gel isolant (16) est un élastomère à base de silicone.

3 û Boîtier électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gel isolant (16) entoure au moins une languette (8).

4 û Boîtier électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gel isolant (16) couvre la surface (12) d'une paroi mince (10) située sur une partie (6) surmoulée du conducteur (4) comportant la languette (8).

5 û Boîtier électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le gel isolant (16) est pressé à proximité de la base de la languette (8) pour venir adhérer sur cette base.

6 - Boîtier électrique selon la revendication 3 et 4, caractérisé en ce que le gel isolant (16) couvre la surface d'un boîtier (2) constituant le fond de l'embase d'un connecteur (20) assurant un contact avec l'ensemble des languettes (8).

7 û Boîtier électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gel isolant (16) est préparé sous forme de plaque prédécoupée, puis descendu et pressé sur la surface du boîtier (12) à couvrir par une matrice d'assemblage (40).8 ù Boîtier électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la matrice d'assemblage (40) descend simultanément plusieurs plaques de gel prédécoupées (16). 9 ù Boîtier électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que lors de la descente de la matrice d'assemblage (40), la plaque de gel prédécoupée (16) est poinçonnée par l'extrémité de la languette (8) qui réalise une ouverture correspondante pour la traverser. ù Boîtier électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque de gel a une épaisseur comprise entre 1 et 3 10 millimètres. 11 ù Boîtier électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité avant du connecteur (20) vient presser le gel isolant (16) suivant un contour (18) pour réaliser une étanchéité complémentaire en fermant des volumes intérieurs du connecteur (20).