FR3047865A1 - Boitier de protection d'un calculateur et procede de fabrication d'un tel boitier - Google Patents

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Abstract

La présente invention a pour objet un boîtier de protection d'un calculateur pour véhicule automobile, le boîtier comprenant un filtre d'aération (50) et au moins une paroi (41) comprenant une portion de montage (410) dudit filtre d'aération dans laquelle sont formés un orifice (42) et au moins un canal de circulation (43) d'air s'étendant depuis ledit orifice, le filtre d'aération comprenant une membrane (51) recouvrant l'orifice et un organe (52) de protection de la membrane monté sur la portion de montage et définissant au moins une ouverture débouchant sur le canal de circulation (43), le canal de circulation étant configuré de manière à empêcher la membrane d'être atteinte par un flux d'eau se propageant selon une trajectoire rectiligne depuis l'ouverture afin d'éviter son endommagement par ledit flux.

Description

La présente invention se rapporte au domaine des calculateurs de véhicule automobile et concerne plus particulièrement un boîtier de protection d’un calculateur d’un véhicule automobile.
Un véhicule automobile comprend de manière connue une pluralité de calculateurs de bord permettant chacun de gérer un ou plusieurs équipements du véhicule, notamment des paramètres de fonctionnement du moteur (tel que l’injection), des paramètres électriques du véhicule, le système de direction assistée du véhicule, etc.
De manière classique, un calculateur de bord se présente sous la forme d’un boîtier dans lequel est monté un circuit imprimé, le boîtier étant notamment destiné à protéger le circuit imprimé des chocs et des projections d’eau.
De manière connue, les composants électroniques du circuit imprimé dégagent de la chaleur au cours de leur utilisation, ce qui a pour effet d’élever la température et la pression à l’intérieur du boîtier. Or, de telles élévations peuvent endommager les composants électroniques du circuit imprimé, ce qui présente un inconvénient majeur.
Aussi, il a été proposé de monter un filtre d’aération sur le boîtier, au niveau d’un orifice formé à cet effet à travers une paroi du boîtier afin de permettre le passage de l’air entre l’intérieur et l’extérieur du boîtier tout en empêchant l’eau de pénétrer dans le boîtier.
On connaît, par le document EP 1 786 251 A2, un boîtier sur lequel est monté un premier type de filtre d’aération. Ce filtre se présente sous la forme d’un bouchon en plastique constitué d’un tube de circulation d’air sur lequel est fixé un organe de protection. Ce tube de circulation d’air comprend une première extrémité montée dans l’orifice du boîtier et une deuxième extrémité au niveau de laquelle est montée une membrane configurée pour permettre le passage de l’air entre l’intérieur et l’extérieur du boîtier. L’organe de protection permet notamment de protéger la membrane des projections d’eau haute pression que le boîtier peut recevoir lors de tests de solidité effectués de manière normative sur ce type de calculateur. A cette fin, l’organe de protection se présente sous la forme d’un couvercle cylindrique de section circulaire et dont le diamètre est supérieur au diamètre du tube afin de le recouvrir entièrement. Ce couvercle est fermé à une extrémité afin de protéger la membrane des projections d’eau haute pression et est en partie ouvert dans sa partie inférieure afin de laisser circuler l’air à travers la membrane.
Un tel type de filtre s’avère toutefois complexe et coûteux à la fois à fabriquer et à monter sur le boîtier, ce qui présente un inconvénient important. Aussi, il a été proposé une deuxième solution de filtre d’aération dans laquelle une portion du boîtier est modifiée par emboutissage afin de former un orifice au fond de la portion emboutie et des canaux de circulation d’air s’étendant dans la portion emboutie depuis l’orifice. Une membrane d’aération est montée directement dans l’orifice puis un organe de protection, se présentant sous la forme d’une plaque rectangulaire percée au niveau de ses coins, est monté par-dessus la portion emboutie de manière à protéger la membrane des projections d’eau haute pression tout en autorisant l’air à circuler dans les canaux.
On a cependant constaté que les jets d’eau haute pression pouvaient traverser les coins percés de la plaque de protection, circuler dans les canaux et atteindre la membrane à une pression supérieure à 0,83 bars, ce qui peut l’endommager, notamment par décollement ou délamination. De tels dommages peuvent permettre à l’eau d’atteindre le circuit imprimé, entraînant alors les inconvénients précités. L’invention vise donc à résoudre au moins en partie ces inconvénients en proposant une solution simple, efficace et fiable pour éviter que des jets d’eau haute pression n’endommagent la membrane. A cette fin, l’invention a pour objet un boîtier de protection d’un calculateur pour véhicule automobile, ledit boîtier définissant un espace intérieur dans lequel est destiné à être monté un circuit imprimé dudit calculateur, le boîtier comprenant un filtre d’aération et au moins une paroi comprenant une portion de montage dudit filtre d’aération dans laquelle sont formés un orifice et au moins un canal de circulation d’air s’étendant depuis ledit orifice, le filtre d’aération comprenant une membrane recouvrant l’orifice et un organe de protection de la membrane monté sur la portion de montage et définissant au moins une ouverture débouchant sur le canal de circulation, le canal de circulation étant configuré de manière à empêcher la membrane d’être atteinte par un flux d’eau se propageant selon une trajectoire rectiligne depuis l’ouverture afin d’éviter son endommagement par ledit flux.
Grâce au boîtier selon l’invention, la membrane du filtre d’aération est protégée des flux d’eau grâce au canal de circulation empêchant un tel flux d’eau d’atteindre directement la membrane. Ainsi, un tel canal permet de détourner au moins en partie le flux d’eau circulant dans le canal entre l’ouverture et la membrane pour éviter une trajectoire rectiligne du flux d’eau et ainsi éviter une prise directe de la membrane au flux d’eau afin de protéger la membrane. Ceci permet également de prévenir le décollement et/ou la délamination de la membrane sous l’effet d’un flux d’eau se propageant latéralement à ladite membrane. De plus, un tel canal de circulation est aisé à fabriquer ce qui limite les coûts de fabrication du boîtier.
De manière préférée, la portion de montage comprend au moins une nervure s’étendant en saillie à l’intérieur du canal de circulation afin de détourner au moins en partie le flux d’eau circulant dans le canal.
Avantageusement, la nervure s’étend transversalement au canal de circulation afin d’abaisser la pression du flux d’eau se propageant dans le canal.
De préférence, le canal de circulation est au moins partiellement courbé afin de détourner au moins en partie le flux d’eau circulant dans le canal. De préférence encore, le canal de circulation comprend au moins un coude.
Avantageusement, le canal de circulation est configuré pour permettre l’évacuation d’eau hors du filtre d’aération afin de prévenir la stagnation d’eau dans ledit filtre d’aération. L’invention concerne également un calculateur pour véhicule automobile, ledit calculateur comprenant un boîtier tel que décrit précédemment, et un circuit imprimé monté dans l’espace intérieur dudit boîtier. L’invention vise également un véhicule automobile comprenant au moins un calculateur tel que décrit précédemment.
Enfin, l’invention concerne un procédé de fabrication d’un boîtier de protection d’un calculateur d’un véhicule automobile, le boîtier comprenant un filtre d’aération et au moins une paroi comprenant une portion de montage dudit filtre d’aération, le procédé comprenant une étape d’emboutissage de la portion de montage de sorte à former au moins un canal de circulation configuré pour empêcher un flux d’eau de se propager selon une trajectoire rectiligne jusqu’au filtre d’aération dans ledit canal.
De préférence, lors de l’étape d’emboutissage du boîtier, au moins une nervure est également formée dans ledit canal de circulation. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d’exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables. - La figure 1 représente schématiquement une forme de réalisation d’un calculateur selon l'invention comprenant un filtre d’aération. - La figure 2 représente schématiquement le filtre d’aération de la figure 1. - La figure 3 représente schématiquement une vue en coupe du filtre d’aération de la figure 2 selon la ligne de coupe A-A. - Les figures 4 et 5 représentent schématiquement d’autres formes de réalisation du filtre d’aération selon l’invention.
Dans ce qui va suivre, il est présenté un calculateur d’un véhicule automobile. On notera qu’une telle application n’est pas limitative de la portée de la présente invention qui peut s’appliquer à tout type de véhicule.
En référence à la figure 1, le calculateur 1 comprend un circuit imprimé 10 protégé par un boîtier de protection 20 comprenant une structure de support 30 du circuit imprimé 10, un capot 40 adapté pour recouvrir le circuit imprimé 10 afin de le protéger et un filtre d’aération 50 de passage de l’air entre l’intérieur et l’extérieur du boîtier de protection 20.
De plus, le calculateur 1 est, de manière connue, adapté pour être relié à un réseau de communication du véhicule automobile, notamment via un connecteur (non représenté) relié au circuit imprimé 10.
La structure de support 30 comprend un corps principal sensiblement plan sur lequel est monté le circuit imprimé 10, par exemple par une pluralité de rivets traversant des orifices 11 de montage du circuit imprimé 10.
Le capot 40 est monté sur la structure de support 30 afin de former le boîtier de protection 20 du circuit imprimé 10. Un joint (non représenté) peut être monté entre le capot 40 et la structure de support 30 afin d’assurer l’étanchéité du boîtier de protection 20.
Le capot 40 définit avec la structure de support 30 un espace intérieur du boîtier de protection 20 dans lequel est monté le circuit imprimé 10.
Le capot 40 comprend ainsi une paroi 41 comprenant une portion de montage 410 du filtre d’aération 50. Dans l’exemple illustré sur les figures, il est représenté une portion de montage 410 située sur le capot 40, cependant il va de soi qu’elle pourrait se situer sur une autre partie du boîtier de protection 20 adaptée pour permettre le passage d’air entre l’intérieur et l’extérieur du boîtier de protection 20.
Comme illustré aux figures 2 et 3, la portion de montage 410 comprend un orifice 42 recouvert par une membrane 51 du filtre d’aération 50, des canaux 43 de circulation d’air guidant l’air jusqu’à l’orifice 42 et des nervures 44 situées dans les canaux 43. L’orifice 42 traverse la paroi 41 du capot 40 de manière à relier l’espace intérieur du boîtier de protection 20 à l’extérieur afin de permettre la communication d’air à travers la membrane 51.
Les canaux de circulation 43 s’étendent depuis l’orifice 42 afin de guider l’air entrant et/ou sortant du boîtier de protection 20 via la membrane 51 et l’orifice 42. Les canaux de circulation 43 sont formés dans la paroi 41 du capot 40 par emboutissage. De manière avantageuse, le capot 40 étant formé par emboutissage, les canaux de circulation 43 sont formés lors de la même opération d’emboutissage ce qui rend rapide et aisée leur fabrication, comme cela sera décrit par la suite. Les canaux de circulation 43 se présentent ainsi sous la forme d’une surface, au moins partiellement, incurvée.
Dans cet exemple, le capot 40 comprend quatre canaux de circulation 43 qui sont répartis uniformément autour de l’orifice 42, formant ainsi un réseau de circulation en forme de X. Autrement dit, les canaux de circulation 43 forment une croix autour de l’orifice 42. Il est représenté sur les figures quatre canaux de circulation 43, cependant, il va de soi que ce nombre pourrait être différent, notamment inférieur ou supérieur à quatre.
Un canal de circulation 43 comprend une extrémité proximale et une extrémité distale par rapport à l’orifice 42 afin de guider de l’air jusqu’à l’orifice 42.
Selon un aspect avantageux de l’invention, les canaux de circulation 43 sont adaptés pour abaisser la pression d’un flux d’eau haute pression se propageant dans lesdits canaux de circulation 43 en-dessous d’un seuil d’endommagement intrinsèque de la membrane 51, par exemple 0,83 bar.
Pour ce faire, selon une forme de réalisation selon l’invention, chaque canal de circulation 43 comprend au moins une nervure 44 s’étendant en saillie de la paroi du canal de circulation 43. Une telle nervure 44 forme ainsi un obstacle contre lequel le flux d’eau se heurte ce qui permet de réduire la pression du flux d’eau se propageant dans le canal de circulation 43. La nervure 44 est située au niveau de l’extrémité proximale du canal de circulation 43 afin d’optimiser la diminution de la pression du flux d’eau à proximité de l’orifice 42. La nervure 44 s’étend sur une hauteur comprise entre 0,5 mm et 1,5 mm. La nervure 44 s’étend sur une largeur comprise entre 0,5 mm et 1 mm. De telles dimensions de la nervure 44 garantissent ainsi qu’aucun flux d’eau n’atteigne directement l’orifice 42.
Avantageusement, la nervure 44 est issue de matière de la paroi 41 du capot 40. Une telle nervure 44 est obtenue par emboutissage comme cela sera décrit par la suite.
Comme illustré à la figure 2, la nervure 44 s’étend sensiblement transversalement dans le canal de circulation 43. Par le terme « transversalement », on entend perpendiculairement au sens d’écoulement d’un flux d’eau dans le canal de circulation 43.
Le filtre d’aération 50 permet le passage de l’air entre l’extérieur du boîtier de protection 20 et l’espace intérieur du boîtier de protection 20. A cette fin, comme décrit précédemment, le filtre d’aération 50 comprend une membrane 51 recouvrant l’orifice 42 et un organe 52 de protection de ladite membrane 51. Dans cet exemple, la membrane 51 s’étend sur l’orifice 42. Il va de soi que la membrane 51 pourrait tout aussi bien être montée sous ou dans l’orifice 42.
Dans cet exemple non limitatif, la membrane 51 est fixée à la paroi 41, de préférence par collage. La membrane 51 est réalisée en un matériau adapté pour permettre le passage de l’air mais pas de l’eau. Ainsi, de l’air peut circuler entre l’intérieur et l’extérieur du boîtier de protection 20 à travers la membrane 51 de manière à aérer l’espace intérieur du boîtier de protection 20, tandis que le circuit imprimé 10 est protégé de l’eau.
La membrane 51 est caractérisée par sa résistance à un flux d’eau jusqu’à un seuil d’endommagement intrinsèque, par exemple de l’ordre de 0,83 bar, en-dessous duquel la membrane 51 n’est pas endommagée.
Comme expliqué ci-avant, la pression d’un flux d’eau haute pression entrant dans le canal de circulation 43, par exemple supérieure ou égale à 80 bars, peut ainsi être réduite à une valeur inférieure au seuil d’endommagement intrinsèque de la membrane 51 à sa sortie du canal de circulation 43 de sorte à ne pas endommager la membrane 51. L’organe de protection 52 est fixé à la paroi 41 et par-dessus la membrane 51 afin de la protéger, notamment des flux d’eau. L’organe de protection 52 recouvre la zone de montage. L’organe de protection 52 recouvre les canaux de circulation 43 afin de former, avec ces derniers, des conduites de guidage d’un flux d’air jusqu’à la membrane 51. Autrement dit, l’organe de protection 52 recouvre les canaux de circulation 43. L’organe de protection 52 se présente sous la forme d’une plaque rectangulaire comprenant à chaque extrémité un orifice 521 formant une ouverture d’accès à chaque canal de circulation 43. Ainsi, de l’air extérieur au boîtier de protection 20 peut circuler d’une ouverture jusqu’à la membrane 51 par les canaux de circulation 43.
Il a été présenté des canaux de circulation 43 comprenant des nervures 44, cependant, de manière alternative ou additionnelle, chaque canal de circulation 43 peut être courbé comme illustré aux figures 4 et 5. Par « courbé », on entend qu’un canal de circulation 43 ne s’étend pas selon une trajectoire rectiligne entre ses deux extrémités. En référence à la figure 4, des canaux de circulation 43 courbés forment ainsi une spirale autour de l’orifice 42. La courbure du canal de circulation 43 permet ainsi de prévenir qu’un flux d’eau direct n’atteigne l’orifice 42. En effet, le flux d’eau se propageant selon une trajectoire rectiligne, ledit flux d’eau heurte le canal de circulation 43 courbé, ce qui diminue sa pression à proximité de l’orifice 42.
Un canal de circulation 43 courbé peut ainsi présenter une trajectoire au moins partiellement circulaire, comme illustré à la figure 4.
En référence à la figure 5, un canal de circulation 43 peut également comprendre au moins un coude. Autrement dit, la trajectoire du canal de circulation 43 comprend un changement de direction, de préférence d’un angle supérieur à 15°, de préférence encore supérieur à 35°.
Selon une forme de réalisation illustrée à la figure 5, le canal de circulation 43 débouche, au niveau de son extrémité distale, horizontalement de la paroi 41. Ainsi, l’ouverture d’accès à un tel canal de circulation 43 est formée au niveau de cette extrémité. Autrement dit, l’organe de protection 52 ne comprend pas d’orifice 521. Un tel canal débouchant horizontalement permet avantageusement d’évacuer l’eau hors du filtre d’aération 50, et ce, sans restriction de montage du calculateur 1, notamment sans obligation d’une inclinaison minimale.
Il va maintenant être décrit le procédé de fabrication selon l’invention d’un calculateur.
La portion de montage 410 du filtre d’aération 50 est obtenue par emboutissage. Pour ce faire, la paroi 41 est placée dans une machine d’emboutissage afin de former une forme emboutie permettant le montage dudit filtre d’aération 50.
Lors de cette étape d’emboutissage de la paroi 41, les canaux de circulation 43 sont formés. La formation des canaux de circulation 43 permet ainsi de former de manière aisée des canaux courbés adaptés pour empêcher un flux d’eau d’atteindre directement l’orifice 41.
Avantageusement, les nervures 44 sont également formées lors de ladite étape d’emboutissage du boîtier de protection 20.
Le circuit imprimé 10 est alors fixé à la structure de support 30 et le capot 40 est monté sur ladite structure de support 30 afin de fermer le boîtier de protection 20 autour du circuit imprimé 10.
La membrane 51 est alors collée sur l’orifice 42 puis l’organe de protection 52 est collé sur la forme emboutie afin de protéger la membrane 51.
Grâce au boîtier selon l’invention, la membrane est protégée d’un décollement de la portion de montage et/ou d’une dégradation, notamment par délamination, sous l’effet d’un flux d’eau se propageant latéralement à la membrane.
Il est précisé, en outre, que la présente invention n’est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus et est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l’homme de l’art.

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS
    1. Boîtier (20) de protection d’un calculateur (1) pour véhicule automobile, ledit boîtier (20) définissant un espace intérieur dans lequel est destiné à être monté un circuit imprimé (10) dudit calculateur (1), le boîtier (20) comprenant un filtre d’aération (50) et au moins une paroi (41) comprenant une portion de montage (410) dudit filtre d’aération (50) dans laquelle sont formés un orifice (42) et au moins un canal de circulation (43) d’air s’étendant depuis ledit orifice (42), le filtre d’aération (50) comprenant une membrane (51) recouvrant l’orifice (42) et un organe (52) de protection de la membrane (51) monté sur la portion de montage (410) et définissant au moins une ouverture débouchant sur le canal de circulation (43), le canal de circulation (43) étant configuré de manière à empêcher la membrane (51) d’être atteinte par un flux d’eau se propageant selon une trajectoire rectiligne depuis l’ouverture afin d’éviter son endommagement par ledit flux.
  2. 2. Boîtier (20) selon la revendication 1, dans lequel la portion de montage (410) comprend au moins une nervure (44) s’étendant en saillie à l’intérieur du canal de circulation (43).
  3. 3. Boîtier (20) selon la revendication 2, dans lequel la nervure (43) s’étend transversalement au canal de circulation (43).
  4. 4. Boîtier (20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le canal de circulation (43) est au moins partiellement courbé.
  5. 5. Boîtier (20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le canal de circulation (43) comprend au moins un coude.
  6. 6. Calculateur (1) pour véhicule automobile, ledit calculateur (1) comprenant un boîtier (20) de protection, selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, et un circuit imprimé (10) monté dans l’espace intérieur dudit boîtier (20).
  7. 7. Véhicule automobile comprenant au moins un calculateur (1) selon la revendication 6.
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