FR2964004A1 - Element de liaison et son procede de fabrication - Google Patents

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Paul Geubel
Roland Bohn
Joerg Becker
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Composant en matière plastique (200) pour la mise en contact d'un composant électrique ou électronique (230) notamment un véhicule automobile, comprenant un élément en matière plastique isolante (210), et un élément en matière plastique conductrice (120) qui est au moins en partie en contact avec l'élément en matière plastique isolante 210). L'élément en matière plastique conductrice (120) assure le passage du courant électrique pour le branchement du composant électrique ou électronique ou pour réaliser la liaison avec la masse. L'élément en matière plastique conductrice (120) est réalisé par injection de matière plastique.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un composant en matière plastique avec des chemins électroconducteurs, des liaisons de matière plastique électroconductrice ainsi qu'un procédé de fabrication d'un composant en matière plastique avec des chemins électroconducteurs ou des liaisons de matière plastique électroconductrice. L'invention se rapporte notamment à un composant d'un boîtier en matière plastique de moteur électrique de véhicule automobile, ainsi qu'un disque de contact pour un moteur électrique de véhicule. Etat de la technique Les moteurs et autres composants électriques sont alimentés en courant électrique pour leur commande et leur entraînement, par des chemins conducteurs placés dans un boîtier en matière plastique ou un couvercle en matière plastique du boîtier ou encore comme insert surmoulé par injection. En outre, des chemins conducteurs de blindage ou réseaux métalliques de blindage, peuvent être placés dans les composants en matière plastique. Pour l'alimentation électrique ou électronique pour les contacts des moteurs sans collecteur ou les moteurs à courant continu, tels que ceux utilisés dans l'industrie automobile, cela peut néanmoins se traduire par de multiples difficultés. Ainsi, et à titre d'exemple, pour introduire les chemins conducteurs et les composants électriques, il faut utiliser des dispositifs de fixation pendant la fabrication dans des moules d'injection. Ces dispositifs de fixation créent des ouvertures à la fois dans le côté intérieur et dans le côté extérieur des boîtiers en matière plastique ou leur couvercle en matière plastique. Pour fermer ces ouvertures, il faut plus d'outillages et plus de pièces. De plus, en pratique, les ouvertures exposées à des liquides tels que par exemple de l'eau salée, peuvent provoquer des courts-circuits ou développer des courants de fuite entre les chemins conducteurs qui sont à différents potentiels électriques.
2 En outre, les chemins conducteurs, des pièces en tôle élastique, des patins de câble et autres composants électriques, sont souvent placés à la main dans les outils d'injection servant à fabriquer les composants en matière plastique. Cela augmente également les coûts de fabrication. On peut rencontrer une difficulté du fait que dans les pièces injectées on relie différents composants, tels que des condensateurs, des résistances ou des ressorts de contact, par une liaison par la force ou par la forme aux chemins conducteurs et autres composants électriques, c'est-à-dire que l'on relie de nombreux composants à des chemins conducteurs. Cela peut se traduire par des liaisons électriques défectueuses ou fragiles. De plus, il faut une surveillance stricte des paramètres du procédé de fabrication des contacts électriques pour répondre aux exigences de qualité. Cela se traduit également par un coût élevé. Les chemins conducteurs et les inserts métalliques utilisés pour former des écrans de protection contre les tensions parasites générées par exemple par les moteurs, peuvent être reliés à la masse par des éléments de liaison tels que des pièces de tôle élastique ou des patins de câble. Ces éléments de liaison sont habituellement intégrés comme composants distincts dans les dispositifs correspondants, ce qui peut également augmenter le coût de fabrication. Les composants électromagnétiques, tels que par exemple les disques de contact métalliques permettant l'alimentation ou la coupure de courant entre des éléments mobiles, sont réalisés sous la forme de pièces métalliques, par exemple des pièces embouties qui, dans le cadre de la fabrication, ont tendance à générer des défauts de fabrication, car il faut les relier automatiquement ou manuellement à d'autres composants en cours de fabrication. But de l'invention La présente invention a pour but de remédier au moins en partie les difficultés exposées ci-dessus et de remplacer ou de simplifier les pièces en matière plastique à chemins conducteurs, éléments de liaison et autres disques de contact.
3 Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un composant en matière plastique pour la mise en contact d'un composant électrique ou électronique, notamment d'un véhicule automobile, comprenant : - un élément en matière plastique isolante, - un élément en matière plastique conductrice au moins en partie en contact avec l'élément en matière plastique isolante, et * l'élément en matière plastique conductrice est adapté pour assurer le passage du courant électrique pour brancher le composant électrique ou électronique ou pour réaliser la liaison avec la masse, notamment du composant électrique ou électronique, et * l'élément en matière plastique conductrice est notamment réalisé par injection de matière plastique.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un composant en matière plastique pour le branchement de composants électriques ou électroniques, notamment d'un moteur. Exposé et avantages de l'invention Selon un développement, on fournit un composant en matière plastique pour le branchement d'un composant électrique ou électronique (par exemple un moteur), notamment d'un composant électrique ou électronique dans un véhicule automobile. Les composants en matière plastique comportent un élément en matière plastique isolante et un élément en matière plastique conductrice en contact au moins en partie avec l'élément en matière plastique isolante. L'élément en matière plastique conductrice obtenu par injection de matière plastique est adapté pour réaliser la liaison électrique pour brancher des composants électriques ou électroniques ou encore pour réaliser une liaison à la masse, notamment des composants électriques ou électroniques. Selon un autre développement, on fournit un boîtier en matière plastique, notamment pour le branchement d'un composant électrique ou électronique, tel que par exemple un moteur de véhicule automobile. Le boîtier en matière plastique comporte un premier composant en matière plastique. Le composant en matière plastique
4 comporte un élément en matière plastique isolante et élément en matière plastique conductrice en contact au moins en partie avec l'élément en matière plastique isolante. L'élément en matière plastique conductrice obtenu par injection de matière plastique est adapté pour réaliser le passage du courant de contact du composant électrique ou électronique ou une liaison massique, notamment pour les composants électriques ou électroniques. Le boîtier en matière plastique comporte en outre un ou deux autres composants formés avec le boîtier en matière plastique, tels que par exemple la protection du boîtier contre les projections d'eau. Selon un autre développement, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un composant en matière plastique pour le branchement de composants électriques ou électroniques, notamment d'un composant électrique ou électronique d'un véhicule automobile. Le procédé consiste à injecter un élément en matière plastique isolante et un élément en matière plastique conductrice au moins en partie au contact de l'élément en matière plastique isolante, pour réaliser un passage de courant pour le branchement du composant électrique ou électronique ou encore une liaison à la masse en particulier pour le composant électrique ou électronique. Grâce aux chemins conducteurs, l'invention a l'avantage de simplifier les éléments de liaison et/ ou les éléments de contact munis de composants en matière plastique, en particulier de réduire le nombre d'orifices de fixation ou de les éviter, d'avoir de meilleures caractéristiques de liaison, un encombrement réduit et le cas échéant, une meilleure protection électromagnétique. Les modes de réalisation de l'invention utilisent un composant en matière plastique pour le branchement de composants électriques ou électroniques. Grâce aux chemins conducteurs en matière plastique électroconductrice injectée lors de la fabrication des composants du boîtier, on évite les chemins conducteurs métalliques ou les éléments de liaison métalliques, qui seraient placés dans le boîtier. Cela réduit ou même évite les ouvertures pour la fixation des chemins conducteurs ou des éléments de liaison ; cela réduit ou évite l'encombrement nécessaire à l'utilisation de l'outil que l'on utilise pour les contacts métalliques en fabrication et permet par l'enrobage par injection des zones de contact électrique et des éléments de composants électroniques ou d'ensembles, d'assurer le cas échéant une bonne protection électromagnétique. En outre, on pourrait remplacer les 5 éléments conducteurs, tels que les surfaces de contact d'éléments de commande électromagnétiques par des éléments en matière plastique conductrice, en totalité, ou les remplacer partiellement pour éliminer autant que faire se peut, les sources de défauts au montage de composants métallique fabriqués séparément, tels que par exemple des pièces embouties. Selon un autre développement caractéristique, on place au moins un composant électrique ou électronique avec une zone de contact à un emplacement prédéfini dans l'élément en matière plastique isolante ou conductrice formant écran avec une zone de contact à un emplacement prédéfini dans l'élément en matière plastique isolante de façon qu'une autre zone de contact de l'élément en matière plastique conductrice soit en contact avec la zone de contact d'au moins un composant électrique ou électronique ou entourant le conducteur. En conséquence, le fait d'envelopper, c'est-à-dire le retrait de la zone de contact produit lors du refroidissement de la matière plastique conductrice, se traduit par une liaison électrique garantie ; notamment dans le cas d'une liaison électrique de plus de deux contacts de chemins conducteurs différents (par exemple trois, quatre ou cinq) et d'ensembles, cela se traduit par une meilleure fiabilité.
Selon un autre développement caractéristique, l'élément en matière plastique conductrice comporte un disque de contact pour une commande électromagnétique. Cela permet d'éviter les défauts lors de l'ajustage du montage ou du palier du disque de contact. Selon un autre développement caractéristique, l'élément en matière plastique isolante, est obtenu par injection de matière plastique. Le composant en matière plastique est fourni en technique d'injection à plusieurs composants, notamment en technique d'injection à 2 composants, en technique d'injection à 3 composants ou en technique d'injection à 4 composants. Il en résulte une fabrication peu coûteuse.
6 Selon un autre développement avantageux, l'élément en matière plastique conductrice, a une conductivité électrique d'au moins 1*105 S/m, en particulier une conductivité électrique de 2*105 S/m - 1*106 S/m. Ainsi l'alimentation électrique est suffisante pour des moteurs électriques tels que ceux équipant par exemple les installations d'essuie-glace, les fenêtres électriques, les capteurs ou autres zones dans le domaine de la construction automobile. Selon un autre mode de réalisation caractéristique, l'élément en matière plastique conductrice ou du moins un autre élément en matière plastique conductrice comporte une broche de contact ou un orifice de contact pour une liaison par enfichage en particulier pour une brosse de contact de forme conique. Ainsi, sans modification de la construction et avec des modifications de construction réduites, on pourra développer des connecteurs pour le branchement électrique ou électronique de composants. Selon un autre développement, on réalise un boîtier en matière plastique qui comporte un composant de matière plastique selon les modes de réalisation décrits ci-dessus et un ou deux autres composants qui forment avec le composant en matière plastique, un boîtier préférentiellement protégé contre les projections d'eau. Il n'existe aucun orifice de fixation pour les chemins conducteurs qui permettrait l'entrée d'eau, d'eau salée ou autre, risquant de créer des défauts de fonctionnement des composants électriques ou électronique. Selon un autre développement, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un composant en matière plastique pour le branchement de composants électriques ou électroniques, notamment dans un véhicule. Le procédé consiste à injecter un élément en matière plastique isolante et à injecter un autre élément en matière plastique conductrice, qui, en contact au moins en partie avec l'élément en matière plastique isolante, réalise l'alimentation en courant pour le branchement des composants électriques ou une liaison vers la masse, notamment pour les composants électriques ou électroniques. Selon un autre développement caractéristique, l'injection de l'élément en matière plastique isolante peut comporter en outre le surmoulage par injection d'une zone de contact d'un composant
7 électrique ou électronique. On améliore ainsi les caractéristiques des contacts, en particulier on évite ou on réduit les contacts défectueux à la fabrication ou instables et qui risquent de se détacher pendant le fonctionnement.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de composants en matière plastique selon l'invention représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre en coupe la structure schématique d'un composant en matière plastique ayant une partie isolante et une partie conductrice selon les modes de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique de côté, en coupe, d'un autre composant en matière plastique selon les formes de réalisation de l'invention avec une partie isolante et une partie conductrice ainsi qu'un composant électrique ou électronique, - la figure 3 est une vue en plan schématique d'un autre composant en matière plastique selon les modes de réalisation de l'invention avec une partie isolante et une partie conductrice, ainsi qu'un composant électrique ou électronique, - la figure 4 est une vue schématique d'un autre composant en matière plastique selon les modes de réalisation de l'invention, - la figure 5 est une vue schématique d'un boîtier en matière plastique avec un composant en matière plastique selon des modes de réalisation de l'invention, - les figures 6A et 6B représentent schématiquement une vue de dessus et une vue en coupe d'un autre composant en matière plastique selon des modes de réalisation de l'invention avec une partie isolante et une partie conductrice, - la figure 7 est une vue schématique d'un autre composant en matière plastique selon les modes de réalisation de l'invention, - les figures 8A-8C sont des vues schématiques en coupe d'un composant en matière plastique avec des chemins conducteurs protégés et des éléments de liaison selon des formes de réalisation de l'invention,
8 - la figure 9 est une représentation schématique d'un boîtier muni d'un composant en matière plastique et d'éléments de liaison à la masse, selon les formes de réalisation de la présente invention. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un composant en matière plastique 100. Il peut s'agir du couvercle d'un boîtier ou du boîtier lui-même. De façon caractéristique, dans le cas de moteurs utilisés dans le domaine automobile, les lignes électriques d'arrivée et de sortie du courant alimentant le moteur et/ou du courant de commande ou encore les liaisons à la masse, se font par des chemins conducteurs réalisés dans les composants en matière plastique. La figure 1 montre une partie d'une paroi 110 du composant en matière plastique 100. Cette paroi est en une matière plastique isolante et constitue un premier élément en matière plastique. Pour le passage du courant par les chemins conducteurs, selon des formes de l'invention, on dispose d'un élément en matière plastique électroconductrice 120. Il peut s'agir d'un élément en matière plastique électroconductrice fabriqué par injection. La figure 1 montre que l'élément en matière plastique conductrice 120, est muni d'une zone de contact 122. Cette zone est de forme conique à la figure 1 pour réaliser par exemple une connexion. En variante, selon certains modes de réalisation, on peut également utiliser un contour parallèle, par exemple pour un connecteur plat avec des pointes munies d'un congé. Selon des modes de réalisation de l'invention, l'élément en matière plastique conductrice 120, permet le passage du courant pour l'alimentation de composants électriques ou électroniques, en particulier d'un composant électrique ou électronique de véhicule automobile. Selon des modes de réalisation caractéristiques que l'on peut combiner aux autres modes de réalisation décrits ici, dans le cas des composants électriques ou électroniques, comme par exemple un moteur tel qu'un moteur d'essuie-glace, un moteur d'essuie-glace arrière, un moteur d'essuie-glace de pare-brise, un support de balai pour un moteur, un capteur (par exemple un capteur de pluie) ou tout autre composant électrique ou électronique équipant un véhicule. Les formes de réalisation caractéristiques utilisent des zones de contact de
9 l'élément en matière plastique conductrice, pour blindage l'alimentation électrique des composants électriques ou électroniques et la liaison à la masse, par exemple en protégeant comme un écran ou blindage reliant à la masse, le ou les composants électroniques. Il peut s'agir par exemple de la zone de contact d'un connecteur. En variante, il peut s'agir de la zone de contact d'un composant électrique ou électronique installé dans le composant en matière plastique. En outre, il peut s'agir du contact d'un chemin conducteur formant écran relié à un boîtier en matière plastique vers un composant métallique et/ou une zone de contact pour la commande électromagnétique d'un composant, par exemple d'un moteur. La figure 2 montre un composant en matière plastique 200 avec un composant électrique 230. Le composant électrique 230 comporte les fils de branchement 232 qui sont à mettre en contact avec l'élément en matière plastique 120 dans les zones de contact 250. Les zones de contact 250 entourent les fils de branchement 232 des composants électriques ou électroniques 230. Selon des modes de réalisation caractéristiques, le composant électrique ou électronique est une résistance, un condensateur, une diode telle que par exemple une diode Zener, un ressort de contact, un transistor ou autre composant que l'on intègre dans le composant en matière plastique 200. La figure 2 montre une partie d'un élément en matière plastique isolante 210. Cet élément peut être fabriqué en technique d'injection au cours d'une première opération d'injection. L'élément en matière plastique isolante 210 a un bossage 222 à un endroit déterminé où l'on place le composant électrique 230. Il existe d'autres bossages 221 que l'on injecte au cours d'une seconde phase d'injection pour les chemins conducteurs en matière plastique conductrice 120 après mise en place du composant électrique 230 dans l'élément en matière plastique isolante 210. Les zones de contact du composant électrique 230 sont surmoulées par injection avec la matière plastique conductrice dans la zone de contact 250. Les bornes sont fermement surmoulées par injection lors de l'injection de la masse de matière plastique conductrice de sorte qu'après refroidissement de la masse de matière plastique électroconductrice, cette masse se rétracte sur les
10 branchements métalliques. Le retrait au refroidissement de la masse de matière plastique électroconductrice, garantit le point de fixation, notamment le point de fixation avec plusieurs branchements, c'est-à-dire un point de fixation qui relie électriquement plus de deux composants (par exemple trois, quatre ou cinq composants). Selon d'autres modes de réalisation caractéristiques, l'élément de base en matière plastique qui est en matière plastique isolante, comporte en plus ou en variante des bossages 221, 222, des cavités pour insérer des composants électriques ou électroniques ou des chemins conducteurs en matière plastique électroconductrice, réalisés au cours d'au moins une autre opération d'injection. Selon des formes de réalisation caractéristiques, les composants en matière plastique sont obtenus en technique d'injection multiple, pour brancher des composants électriques ou électroniques.
Au cours d'une première opération d'injection, on réalise les composants de base, isolants, tels qu'un boîtier ou un couvercle de boîtier. Si d'autres composants électriques sont utilisés pour le branchement des composants électriques ou électroniques du véhicule automobile, on peut ensuite placer les différents composants électriques dans les composants de base, isolants. Ensuite, dans une seconde étape d'injection, on injecte un ou plusieurs éléments en matière plastique électroconductrice. Le cas échéant, ces éléments peuvent entourer les branchements des composants électriques pour garantir le contact.
Selon des modes de réalisation caractéristiques, le matériau de base électroconducteur est une matière hybride, matière plastique-métal. Par exemple, il peut s'agir d'un polyamide, de fibres de cuivre et d'une soudure à faible point de fusion pour obtenir l'élément en matière plastique électroconductrice. De façon caractéristique, on peut utiliser d'autres fibres métalliques et d'autres matières plastiques. La figure 3 montre un exemple de composant de boîtier en matière plastique 300. Un couvercle de boîtier en matière plastique que l'on utilise par exemple dans le cas d'un moteur d'essuie-glace, comporte comme corps de base un élément en matière plastique isolante 310. Cet élément réalisé au cours d'une première phase
11 d'injection a des contours correspondants, tels que des oeillets, des cavités et des zones pour une liaison par enfichage 360. L'élément en matière plastique isolante 310, reçoit les composants électroniques ou électriques. La figure 3 montre une résistance 333, une diode 331 et un élément de liaison 332. Au cours d'au moins une autre opération d'injection, on réalise des chemins conducteurs en matière plastique conductrice pour avoir les éléments en matière plastique conductrice 320. Comme représenté à la figure 3, il peut s'agir d'éléments en matière plastique conductrice 320 qui se croisent. Pour cela, on peut, le cas échéant, utiliser pour une autre opération d'injection, un matériau isolant, c'est-à-dire un autre élément en matière plastique isolante que l'on injecte entre les chemins conducteurs. Les éléments en matière plastique conductrice, ont une zone de contact. Les zones de contact caractéristiques portent la référence 250. Il peut s'agir de simples liaisons. Mais comme dans l'exemple de la diode 331, de la résistance 333 et des chemins conducteurs 320, on peut avoir des liaisons multiples. En surmoulant par injection les zones de contact du composant électrique ou électronique avec la matière plastique conductrice, on garantit un branchement (mise en contact) certain et robuste. En outre, l'élément de matière plastique conductrice, réalisé par injection, donne un contact 350 servant par exemple au branchement de composants électriques ou électroniques du véhicule. Dans la zone d'une connexion 360, on réalise des chemins conducteurs en matière plastique avec des zones de contact 322. Ces zones conviennent pour recevoir des contre-contacts métalliques ; il peut s'agir par exemple d'un contour de forme conique. En variante, selon certains modes de réalisation, on peut également avoir un contour parallèle, par exemple pour un connecteur plat avec des pointes munies d'un congé.
La figure 4 montre un autre exemple de composant en matière plastique. Un arbre 401 d'un moteur est branché par des bagues de glissement ou un collecteur 403. Pour cela, le porte-balais 400, comme cela est indiqué par la flèche 402, pousse les balais 420 sur le collecteur 403 ; le porte-balais est réalisé sous la forme d'un élément en matière plastique isolante et d'un élément en matière
12 plastique conductrice. On peut par exemple relier un fil de branchement 404 en forme de cordon de cuivre au fil d'un condensateur par l'intermédiaire de l'élément en matière plastique conductrice 412. On peut avoir un autre élément en matière plastique conductrice 414 pour le branchement avec un fil de branchement du condensateur 430, ainsi que pour réaliser une liaison par enfichage. Les éléments de matière plastique conductrice peuvent surmouler par injection les zones de contact. Les éléments de matière plastique conductrice sont surmoulés par injection de manière caractéristique sur l'élément en matière plastique isolante 410. Comme le montre le dispositif de la figure 4, les balais 420 sont alimentés en courant par l'intermédiaire du porte-balais 400 pour l'alimentation du moteur. Selon d'autres modes de réalisation analogues aux modes de réalisation présentés ci-dessus, on relie d'autres composants, tels que des bobines de déparasitage, des thermocommutateurs, des diodes, etc.., en utilisant des chemins en matière plastique conductrice, des chemins conducteurs métalliques ou autres fils de contact. Selon la figure 5, pour d'autres modes de réalisation, un composant de boîtier en matière plastique constitue un boîtier de matière plastique qui n'a pas d'ouvertures pour la mise en place de chemins conducteurs métalliques. Le composant de boîtier de matière plastique, comporte un élément en matière plastique 100, ainsi qu'un autre composant en matière plastique 502 et leur réunion forme le boîtier. Les composants de boîtier sont fermés avec des éléments d'étanchéité 504. Le composant de matière plastique 100, comporte un élément de matière plastique non conductrice 110 et un élément de matière plastique conductrice 120. Selon la figure 5, l'élément de matière plastique conductrice est par exemple injecté dans le composant de matière plastique 100, pour que le volume intérieur du boîtier 500, soit fermé au moins de manière étanche aux projections d'eau. Les zones de contact 122 de l'élément de matière plastique conductrice 120, dépassent vers l'extérieur. Au niveau de la zone de contact 122, on réalise par exemple une liaison de connexion. Les figures 6A et 6B montrent d'autres modes de réalisation de l'invention. L'unité 300 de commande électromécanique
13 d'un moteur, par exemple d'un moteur d"essuie-glace en position de rangement, comporte de préférence un composant en matière plastique isolante 310. Le disque de contact 320, segmenté, permet l'alimentation ou la coupure du courant.
Habituellement, le disque de contact segmenté est réalisé sous la forme d'un insert métallique placé dans un composant de matière plastique et le cas échéant, surmoulé par injection. La mise en place d'un insert est une opération coûteuse et peut se traduire par des défauts au montage. Par exemple, lorsqu'on presse ou à cause de la déformation de la pièce métallique emboutie, on peut avoir un décalage axial ou un jeu axial. Cela se traduit par un bruit ou une usure plus importants. Selon la figure 6B, une pièce en matière plastique conductrice 320 permet de réaliser le segment conducteur de courant sans décalage de hauteur, par exemple en utilisant une technique d'injection à deux composants. A la rotation du disque, le contact 64 avec le bras 62, permet d'obtenir un bon contact électrique. En fonction de la rotation de l'unité de commande électromécanique 300 et ainsi de l'élément en matière plastique conductrice 320, on établit ou coupe le contact électrique du bras 62 et de la surface de contact 64. On réalise l'alimentation en courant électrique lorsque le support est tourné dans une position telle que la partie en saillie 321 de l'élément en matière plastique conductrice 320, se trouve sous le contact 64. L'unité de commande électromécanique 300 se présente selon les formes de réalisation décrites ici avec un support isolant 310 et le disque de contact conducteur 320 en matière plastique conductrice (matière plastique électroconductrice). La réalisation peut se faire par injection à deux composants ; au cours d'une première étape d'injection, on injecte le corps du support de matière plastique, par exemple à un pignon denté. Dans la seconde étape d'injection, dans l'espace libre réservé, on injecte une matière plastique électroconductrice. On obtient une liaison entre les deux composants en matière plastique. Cela permet de supprimer l'étape de montage supplémentaire et le disque de contact s'installe de manière neutre en
14 hauteur, car il n'y a ni défaut de montage, ni torsion du disque avant le montage. Selon un autre développement en option, le composant en matière plastique conductrice 420 (figure 7), en injecté à travers des entretoises 421 avec des contre-dépouilles 422, ce qui améliore la liaison entre le composant de matière plastique électroconductrice 420, 421, 422, et le composant de matière plastique isolante 310. Selon d'autres modes de réalisation de l'invention, en combinant des composants de matière plastique électro-isolante et de matière plastique électroconductrice, on réalise un écran de protection (blindage) contre les tensions parasites, telles que celles générées dans les moyens d'entraînement et les moteurs de véhicules automobiles et cela de façon très simple. De manière caractéristique, on relie à la masse, des pièces métalliques telles que des chemins conducteurs ou des réseaux métalliques qui entourent la source des tensions parasites et des lignes d'alimentation pour les mettre à la masse. De telles pièces métalliques peuvent être intégrées dans les composants en matière plastique. Les pièces métalliques sont reliées par des pièces en tôle élastique ou des patins de câble reliés électriquement à la masse du générateur, par exemple à la masse du moteur. Le montage de ces pièces de tôle élastique ou des patins de câble qui constituent l'élément de liaison avec le potentiel de l'écran, doivent être préassemblés de manière appropriée. On peut utiliser les composants en matière plastique avec un élément de matière plastique isolante et un élément de matière plastique conductrice, pour avoir un support en matière plastique formant écran, réalisé en une seule pièce. Selon la figure 8A, on réalise un élément formant écran tel que par exemple un boîtier, un couvercle, un boîtier de transmission, un couvercle de transmission ou un moyen analogue, avec un conducteur 530 intégré dans un élément de matière plastique 110. Le conducteur est un chemin conducteur, un ensemble de chemins conducteurs, un réseau métallique ou toute autre structure électroconductrice permettant de former un écran. Le conducteur 530 présente une zone de contact 550 qui est surmoulée par injection pour le composant en matière plastique conductrice 120. Le composant en
15 matière plastique conductrice, constitue un élément de liaison pour le potentiel de l'écran (par exemple la masse). Selon une autre forme de réalisation, le conducteur inséré peut également être réalisé sous la forme d'un composant en matière plastique conductrice. Par exemple, le composant en matière plastique conductrice 120, peut être réalisé comme pièce ayant en même temps une structure électroconductrice formant l'écran. On peut ainsi avoir une unité formant écran et l'élément de liaison est mis au potentiel de l'écran de protection ou blindage, par un élément de matière plastique conductrice, réalisé dans une seconde étape d'injection. On réalise une liaison en matière plastique électroconductrice, à partir d'un conducteur électrique (par exemple un chemin conducteur), jusqu'au potentiel de l'écran (par exemple potentiel de la masse).
Un élément protecteur ou formant écran, peut également être obtenu comme représenté à la figure 8B, par un conducteur intégré 530. Le conducteur 530 a une zone de contact 550 surmoulée par injection au cours d'une opération d'injection pour obtenir le composant en matière plastique conductrice 520. A la figure 8B, le composant de matière plastique conductrice, comporte un oeillet de vis qui, vissé avec une vis 25 dans un élément complémentaire conducteur, par exemple un boîtier métallique mis à la masse, réalisera le contact électrique entre le conducteur et le potentiel de l'écran. Selon un autre mode de réalisation, le conducteur intégré est fourni sous la forme d'un composant de matière plastique conductrice. Par exemple, le composant de matière plastique conductrice 520 et la structure électroconductrice appropriée pour constituer un écran (blindage), peuvent être réalisés en une pièce. Une variante de réalisation consiste à placer un composant en matière plastique conductrice à côté d'un oeillet de vis. De manière caractéristique, on peut mettre en retrait la surface d'appui de l'oeillet de vis de 1 à quelques centièmes de millimètres, par exemple 0,1 mm. Cela signifie que l'élément de liaison en matière plastique, portant la référence 522, sera légèrement plus près de la surface métallique 50. Ainsi, par l'intermédiaire de la matière plastique
16 conductrice, on aura une pression d'application plus importante. Dans ce cas également (non représenté), on réalise la liaison entre la matière plastique conductrice et l'écran protecteur en procédant par surmoulage par injection.
Les formes de réalisation des figures 8A-8C, évitent un élément de liaison supplémentaire, par exemple une pièce en tôle élastique ou patin de câble. L'élément de liaison est réalisé en une seule pièce par un composant en matière plastique conductrice fabriqué par exemple en technique d'injection à deux composants. En enrobant par injection les éléments de liaison du chemin conducteur ou autre conducteur d'écran, on obtient une liaison robuste avec les parties métalliques. Selon d'autres modes de réalisation représentés à la figure 9, on forme un composant de boîtier métallique 604 en utilisant un couvercle de boîtier en matière plastique injectée 602 qui ne comporte pas d'ouvertures pour insérer des chemins conducteurs métalliques. Le composant de boîtier en matière plastique, a un composant en matière plastique 602 qui forme le boîtier en combinaison avec le composant de boîtier 604. Les composants de boîtier peuvent être fermés avec des éléments d'étanchéité 14. Le boîtier 600 loge, selon la figure 9, un moteur 12 entraînant l'axe de moteur 13. La masse 2 du moteur, est reliée au boîtier conducteur 604, par exemple en aluminium. Le couvercle 602 du boîtier en matière plastique, entoure un conducteur électrique 632 formant écran ou blindage. Celui-ci est relié par l'élément de liaison 522 en matière plastique conductrice et par l'oeillet de vis 520, y compris la vis 25 à la masse. On a ainsi une protection contre les tensions parasites générées par le moteur. Selon des modes de réalisation caractéristiques, on remplace les composants en matière plastique qui, jusqu'à présent, sont munis de chemins conducteurs métalliques, de pièces de liaison métalliques ou de disques de contact, par un élément de matière plastique fabriqué en technique d'injection à plusieurs composants, (par exemple en technique d'injection à 2 composants ou à 3 composants).
On injecte pour cela un corps de base en matière plastique isolante et
17 dans une autre étape d'injection, on injecte un élément en matière plastique conductrice. Les ouvertures de fixation des composants à remplacer, tels que les chemins conducteurs ou les pièces de liaison métalliques sont, dans ces conditions, en nombre réduit ou sont totalement supprimés. On évite en outre tout montage supplémentaire de pièces de liaison ou on réduit ce montage. En outre, des branchements peuvent passer par exemple sur des fils de composants électriques ou autres chemins conducteurs qui, dans le cas des procédés utilisant des chemins conducteurs métalliques ou des points de liaison métalliques, sont réalisés par une liaison par la force ou par la forme, par surmoulage par injection avec la masse de matière plastique conductrice. La masse de matière plastique conductrice se rétracte en refroidissant garantissant ainsi le bon contact électrique. Dans les composants en matière plastique, usuels, pour brancher les composants électriques ou électroniques, il était parfois nécessaire de monter des composants électriques avec des pinces ou autres outils. Selon l'invention on évite les volumes nécessaires, grâce au boîtier en matière plastique ayant un élément en matière plastique conductrice. Cela permet de diminuer le volume.
Selon des formes de réalisation caractéristiques, les éléments en matière plastique conductrice ont une conductivité électrique d'au moins 1* 105 S/m. De manière caractéristique, la conductivité électrique se situe dans une plage comprise entre 2*105 S/m, jusqu'à 1*106 S/m (par exemple 5*105 S/m).
Comparée à la conductivité électrique d'un matériau utilisé de manière caractéristique pour réaliser les chemins conducteurs, tel que du bronze, on aura une résistance électrique comparable par les chemins conducteurs en matière plastique et les contacts en matière plastique au prix d'un léger agrandissement de la section des éléments en matière plastique, par exemple une section augmentée de 10 %-30 %. En plus, les éléments en matière plastique électroconductrice peuvent avoir un écran électromagnétique efficace. De façon caractéristique, pour l'amortissement d'ondes électromagnétiques avec une épaisseur de matière de 1 mm, on aura un
18 amortissement de l'ordre de 40 à 60 dB. Cela permet de réaliser un amortissement ou atténuation, notamment pour des boîtiers en matière plastique. Par exemple, de façon caractéristique, selon d'autres modes de réalisation, dans un autre composant du procédé d'injection en plusieurs étapes, on aura un réseau ou une surface d'éléments de matière plastique conductrice à l'intérieur de l'élément en matière plastique isolante, de façon à avoir une protection intégrée pour l'ensemble du boîtier. Les formes de réalisation de la présente invention, peuvent être appliquées à des systèmes de liaison pour le branchement électrique de composants électriques ou électroniques, par exemple des moteurs de façon à avoir un meilleur système de branchement de composants électriques ou électroniques. Le système de liaison ou de branchement permet d'éviter ou de réduire un ou plusieurs des inconvénients évoqués ci-dessus.20 NOMENCLATURE
50 surface métallique 64 surface de contact 100 composant en matière plastique couvercle/boîtier 110 paroi 120 élément en matière plastique conductrice 122 zone de contact 200 composant en matière plastique 210 élément en matière plastique isolante 221 bossage 222 bossage 230 composant électrique ou électronique 232 fil de branchement 250 zone de contact 300 unité de commande 310 support isolant 320 disque de contact conducteur 322 zone de contact 331 diode 332 élément de liaison 333 résistance 350 contact 360 connexion 400 porte-balais 401 arbre 402 flèche 403 collecteur 404 fil de branchement 412 élément en matière plastique conductrice 414 élément en matière plastique conductrice 420 composant en matière plastique conductrice 421 entretoise 422 contre-dépouille 430 condensateur

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS1 °) Composant en matière plastique (100, 200, 300) pour la mise en contact d'un composant électrique ou électronique, notamment d'un véhicule automobile, comprenant : - un élément en matière plastique isolante (110, 210, 310), - un élément en matière plastique électroconductrice (120, 320) qui est au moins en partie en contact avec l'élément en matière plastique isolante, * l'élément en matière plastique électroconductrice assure le passage du courant électrique pour le branchement du composant électrique ou électronique ou pour réaliser la liaison avec la masse, notamment du composant électrique ou électronique, et * l'élément en matière plastique électroconductrice est notamment réalisé par injection de matière plastique. 2°) Composant en matière plastique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un élément ayant une zone de contact choisie dans le groupe comprenant : - un composant électrique ou électronique (230, 331, 332, 333), et - un conducteur formant écran, * l'élément étant positionné à un endroit déterminé dans l'élément en matière plastique isolante, et - une autre zone de contact (250) de l'élément en matière plastique conductrice, * cette autre zone de contact étant la zone de contact d'au moins un élément mis en contact par enveloppement. 3°) Composant en matière plastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément en matière plastique isolante est réalisé par injection de matière plastique, et - le composant en matière plastique est réalisé par injection à plusieurs composants, notamment par injection à 2 composants ou par injection à 3 composants. 22 4°) Composant en matière plastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément en matière plastique conductrice (120, 320) a une conductivité électrique d'au moins 1 * 105 S/m et notamment une conductivité électrique de 2* 105 S/m à 1 * 106 S/m. 5°) Composant en matière plastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément en matière plastique conductrice réalise un amortissement des ondes électromagnétiques par épaisseur de matière, d'au moins 50 dB/mm. 6°) Composant en matière plastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément en matière plastique conductrice et au moins un autre élément en matière plastique conductrice, ont une broche de contact (122, 322) ou un orifice de contact pour une connexion, notamment une broche de contact de forme conique ou une broche de contact avec des pointes munies d'un congé. 7°) Composant en matière plastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément en matière plastique conductrice, est un hybride de matière plastique/métal, notamment un mélange de polyamide, de fibres, de métal et d'une soudure. 8°) Composant en matière plastique selon l'une des revendications 1, 3, 4, 5 ou 7, caractérisé en ce que l'élément en matière plastique conductrice, est un disque de contact pour une commande électromécanique. 9°) Boîtier en matière plastique (500) comprenant : - un composant en matière plastique (100, 200, 300) selon l'une des revendications 1 à 7, et 23 - un ou deux autres composants (502) qui forment un boîtier avec le composant en matière plastique. 10°) Procédé de fabrication d'un composant en matière plastique (100, 200, 300) pour le branchement d'un composant électrique ou électronique, notamment d'un véhicule automobile, procédé caractérisé en ce qu'il comprend : - l'injection d'un élément en matière plastique isolante (110, 210, 310), - l'injection d'un élément en matière plastique électroconductrice (120, 320) qui est au moins en partie en contact avec l'élément en matière plastique isolante, * en réalisant le passage du courant électrique pour le branchement du composant électrique ou une liaison avec la masse, notamment avec le composant électrique ou électronique. 11 °) Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'injection de l'élément en matière plastique isolante comprend en outre l'étape suivante : le surmoulage par injection d'une zone de contact d'un composant électrique ou électronique.25
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