Brevet FR2136957A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne un ensemble permettant le itontage d'élérrents enfichables et assurant, plus particulièrement, le guidage de plaques de circuits imprimés, la fixation de connecteurs de raccordement ainsi que la mise à la masse desdites plaques. L'évolution constante des composants et des circuits électroniques vers une miniaturisatian toujours plus poussée s'est traduite dans le domaine des équipements par de nombreuses modifications technologiques. Actuellement, et bien qu'elles soient contemporaines des circuits à composants discrets, les cartes de circuits imprimés sont larguent utilisées car elles servent de supports soit à des unités fonctionnelles, soit à d'autres circuits inpriiies qui sont appelés parfois "cartes-filles".Les éléments des circuits sont ainsi de conception de plus en plus moctulaire et il en résulte une réduction aussi bien de leur colt que de leur encombrement. Il était donc intéressant de repenser également la conception des équipements destinés au montage de tels éléments de circuits de façon à les simplifier le plus possible. Jusqu'à présent, lorsqu'on doit disposer côte à côte un certain nombre de cartes de circuits imprimés, on utilise des glissières individuelles et séparées qui servent de supports aux cartes tout en permettent de les retirer ou de les mettre en place. De telles glissières, qui sont généralement en vital ou en matière plastique, présentent un certain nature d'inconvénients. Ou bien elles demandent un usinage particulier, ou bien elles nécessitent un maltage individuel à l'aide de pièces détachées spécialement étudiées à cet effet ; de toute façon, la solution est alors toujours coûteuse. De plus, les glissières doivent présenter un certain nombre de qualités et de caractéristiques mécaniques qui ne se modifient pas même dans le cas de charges variables et importantes, de grandes variations de températures ou de degré hygrooétrique. L'invention propose un ensemble pour le montage d'éléments enfichables qui permet de pallier de tels inconvénients en utilisant des supports de conception simple et de réalisation économique. Pour ce faire, on fait usage d'une plaque de tôle qui confère à chaque support une certaine rigidité. Cette plaque est poinçonnée selon un pas qui correspond à celui des glissières à exécuter, chaque découpe déterminant une oucarte par laquelle circule l'air de refroidissement des corposants. Chaque glissière est constituée par la matière qui sépare deux découpes conséctrLives. La plaque est ensuite soumise à une opération d'emboutissage qui consiste à repousser une certaine quantité de matière des bords des glissières de manière à leur donner un profil général en forme de "U". Un pliage adéquat permet de former deux ailes parallèles entre elles et perpendiculaires aux glissières ; ces ailes comportent des perçages prévus pour la fixation des connecturs. On obtient ainsi l'élément de base de l'invention qui constitue une traverse simple. Cependant, lorsque le notre de cartes de circuits imprimés est tel qu'il faut les répartir sur deux ou plusieurs étages, entre deux étages, la traverse sirrple ne suffit pas et l'on est amené à utiliser une traverse double en associant deux traverses simples par une opération de soudage. En outre, il arrive que certains circuits doivent être reliés à la masse. D'après l'invention, les circuits en question sont ramenés au bord de la carte sur deux bandes métalliques disposées sur chacun des côtes qui s'engagent dans les glissières. Il suffit alors de prévoir un dispositif à ressort pour établir le contact de masse entre ces bandes métalliques de la carte et le bord de la glissière correspondante. On remarquera que le systese de traverse proposé dans l'invention présente l'avantage d'avoir une seule et même pièce à usiner et à monter. Cette pièce - la traverse - constitue à la fois l'ossature rigide et les glissières de sorte que, dès son montage dans un équipement, il est possible de mettre en place les cartes de circuits imprimés. On évite ainsi les opérations de montage propres aux glissières individuelles en supprimant du même coup les pièces détachées correspondantes, ce qui permet un gain de telrps et de maind'oeuvre appréciables se traduisant par une diminution du prix de revient non négligeable. L'invention qui va être décrite maintenant sera mieux comprise en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, une vue en perspective d'une traverse simple réalisée conformément à l'esprit de l'invention l'invention; - la figure 2, une vue partielle agrandie de la plaque de tôle découpée à partir de laquelle est obtenue la traverse simple de la figure 1 - la figure 3, une vue partielle en perspective et à grande échelle permettant de mettre en évidence la forme des glissières - la figure 4, une vue en coupe illustrant schematiquement à titre d'exemple les moyens permettent d'obtenir des glissières en forme de "U" - la figure 5, une vue en perspective d'une traverse double - la figure 6, une vue partielle d'un équipeeent carrportant une traverse simple et une traverse double - la figure 7, une vue en perspective d'une glissière et du dispositif permettent d'établir un contact de masse entre la glissière et les circuits de la carte. On va ccarmencer la description en se reportant tout d'abord à la figure 1 qui illustre l'élément de base de l'invention que l'on appellera traverse simple dans la suite du texte. Cette traverse 1 est constituée par un matériau tel que de la tôle d'acier qui a l'avantage de lui conférer une rigidité suffisante pour qu'elle ne nécessite pas de cornières ou autres éléments raidisseurs. ses dimensions sont prévues en fonction du type d'armoire dans lequel elle doit être montée.La forme générale de la traverse 1, obtenue par pliage, est celle d'un oméga (n) dont les bords 2 permettent de constituer une traverse double ; les flancs 3 comportent des perçages 4 qui servent au montage des connecteurs électriques gamme il sera décrit ultérieuemant et la plaque 5 qui constitue la partie centrale présente des ouvertures 6 dont les bords 7 sont usinés de manière à former des glissières servant de guides aux plaquettes de circuits imprimés. Les extrémités de oette plaque sont pliées de manière à former deux ailes 8 et 9 servant à la fixation de la traverse dans l'armoire au moyen des perçages 10 et 11. On va examiner maintenant la figure 2 qui illustre schématiquement le processus d'usinage des ouvertures 6. A partir d'une feuille de tôle 12, on réalise en une seule opération de poinçonnage tout ou partie des ouvertures 6 de la traverse à obtenir. Il en est de même pour les perçages 4 qui sont exécutés soit individuellement, soit tous ensemble. Dans le cas où l'outil de poinçonnage n'est pas à tête multiple, le poinçon peut être étudié pour qu'il découpe à chaque passage deux demi-ouvertures appartenant respectivement à deux ouvertures 6 contiguës. Ces deux demi-ouvertures sont représentées en hachures sur la figure afin de faciliter leur localisation.On remarque qu'avec une telle disposition, on poinçonne simultanément les deux bords de la glissière 13 ce qui évite toute déformation de celle-ci, déformation qui ne manquerait pas de se produire si chaque bord était découpe successivement vanne oe serait le cas si le poinçon était étudié pour découper une seule et même ouverture 6 entière à la fois. On voit sur la figure que la distance séparant les axes 14, 15, 16 est identique et correspond donc au pas de poinçonnage. Mais il est évident que oe pas peut être variable et qu'une it#t# plaque peut comporter des glissières exécutées selon des entr'axes différents.Une telle possibilité est d'autant plus facile à mettre en pratique quand la commande des poinçons se fait à partir d'un programme dont il suffit de rrodifier les instructions pour choisir le poinçon adapté au pas de glissière souhaité. Cette disposition permet ainsi de mettre en place sur la même traverse des plaques de circuits imprimés ayant des rôles différents tels que celui de support direct de composants ou de cartemère recevant un certain nature de cartes-filles. La phase suivante est une opération d'emboutissage des bords des glissières 13 qui consiste à repousser une partie de matière de chaque bord des glissières de façon que celles-ci présentent finalement un profil en forme de "U" cache indiqué sur la figure 3, le matériau embouti constituant les rebords 17 de oe Pour ce faire, on dispose la feuille de tôle 12 sur une matrice d'elrboutissage 36 camne représenté sur la figure 4 de telle sorte que la glissière 13 se trouve centrée par rapport à la forme 37. Le poinçon 38 comporte une partie en creux 39 dont le profil en "U" correspond à celui que l'on désire comuniquer à la glissière 13.Lorsque le poinçon se déplace dans la direction indiquée par la flèche 40, ses extrémités 41 agissent sur les bords de la glissière 13 de façon telle qu'ils se rabattent le long des flancs de la forme 37 - canne indiqué par les pointillés 42 de la figure - épousant ainsi le profil en "U" de la partie 39 du poinçon. Quand ce dernier reprend sa position initiale, un dispositif non représenté sur la figure agit dans la direction de la flèche 43 afin d'éjecter la plaque de tôle 12. On procède ensuite au pliage de la plaque de tôle 12 afin d'obtenir les bords 2, les flancs 3 et les ailes 8 et 9 dont il a été question lors de l'explication de la figure 1. Il est à noter que ce pliage permet de redresser la plaque au cas où elle aurait présenté un léger cintrage causé par l'opération d'emboutissage. On a vu que la figure 1 correspondait à l'élérent de base, c'est-àdire à la traverse simple. Cependant, courre l'équipement des armoires comporte plusieurs étages de cartes de circuits imprimés, il est certain que la traverse sixrple n'est utilisable que pour former les glissières des parties inférieure et supérieure de 1 'arroire. Pour les parties intermédiaires qui se trouvent entre deux étages de cartes, on a besoin de glissières orientées vers le haut pour constituer les glissières du "plancher" d'un étage donné et de glissières orientées vers le bas pour former celles du "plafond" de 1 'étage du dessous. C'est la raison pour laquelle on a réalisé un autre élément unitaire représenté sur la figure 5 ; il s'agit d'une traverse double obtenue en assenblant deux traverses simples par soudage de leurs bords 2, par exertple, à la molette. On va maintenant se reporter à la figure 6 qui illustre la description précédente. A la partie inférieure de la figure, on voit, partiellement représentée, une traverse siirple 18 et, à la partie supérieure, une traverse double 19 dont les glissières 13 visibles sont orientées vers le haut, les glissières horrologues et cachées situées sur l'autre face de la traverse 19 étant orientées vers le bas pour faire face aux glissières 13 de la traverse 18. Sur cette figure, on a également représenté de façon schématique les connecteurs 20 à double rangée de broches 21 et 22. Ces connecteurs sont fixés sur les traverses au moyens de devis autotaraudeuses telles que 23 qui s'engagent dans les ouvertures non taraudées des flancs 3. Ces vis permettent aussi le montage de guide-fils 24 dont le talon 25 vient buter contre le bord 2 de la traverse correspoe#te ce qui esrpêche tout mouvement de rotation possible et ne nécessite qu'une seule vis de fixation. Ces grade-fils 24 sont en matériau semi-flgide - du nylon par exerrple - de sorte que leurs branches 26 et 27 peuvent s'écarter suffisamment pour permettre le passage, par la fente 28, des conducteurs électriques qui assurent les liaisons entre les diverses broches des connecteurs. Les conduc- teurs électriques se trouvent ainsi prisonniers dans l'ouverture déterminise par les branches 26 et 27 des guide-fils, oe qui facilite la réalisation du câblage direct dans l'armoire tout en laissant la possibilité de retirer à tout marrent un ou plusieurs conducteurs en écartant sùtplement lesdites branchas qui reprennent ensuite leur position initiale grâce à leur élasticité. On va examiner maintenant la figure 7 qui illustre la méthode utilisée par l'invention pour établir un contact de masse entre la carte de circuits irtprimés 29 et la traverse dont on a représenté que la seule glissière 30. On peut noter que cette glissière, corne celles des figures précédentes, comporte des rebords 31 et 32 qui s'écartent l'un de l'autre à chacune de ses extrémités; une telle disposition a pour objet de faciliter l'introduction des cartes 29 dans les glissières 30. D'après la figure, on voit que la carte 29 comporte une lamelle métal- ligue 33 sur laquelle viennent se raccorder les circuits imprimés à mettre à la masse. Cette lamelle est emboutie de façon à former des languettes élastiques 34 et 35 qui sont car es de manière à assurer un bon contact avec le rebord 32 de la glissière. Il est à remarquer que la faible épaisseur du matériau utilisé permet de oeflseer à la glissière la ae'me largeur que celles destinées à recevoir des cartes ordinaires qui, elles, ne comportent ni lamelle 33, ni ressort 34.De plus, pour assurer une bonne fiabilité au contact de masse, la paroi interne du rebord 32 est soumise à une opération de cuivrage avant d'être revêtue d'une fine couche de métal précieux. Dans de tels équipeents, on sait que le refroidis serrent des compo- sants est un problème important. Or, dans l'invention, on voit que la largeur des glissières reste faible par rapport aux dimensions des ouvertures 6 adjacentes On assure ainsi un passage maximal à l'air entre les cartes ce qui permet une bonne ventilation et un bon refroidisserrent des composants qu'elles supportant. On remarque sur la figure 7 que le contact de masse est associé à la carte de circuits irtprimés. Mais il est tout aussi possible que oe contact soit solidaire de la glissière elle et qu'il frotte sur une trace conductrioe de la plaque, trace sur laquelle aboutiraient les circuits irrprimés à relier à la masse. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de noebreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. I#EvE#rDIC#T10NS 1. Dispositif pour le montage d'éléments enfichables comportant notant ment des glissières pour assurer le guidage et le maintien desdits éléments enfichables et constitué essentiellement par deux supports identiques, caract# risé par le fait que chacun de ces supports est réalisé sous la forme d'une pièce rigide comportant des glissières, des ouvertures ménagées entre ces glissières permettant la circulation de l'air et le refroidissement des composants, des éléments permettant la fixation des dispositifs de raccordement électricpe (connecteurs) et d'autres éléments pour fixer ladite pièce sur un bâti. 2. Support pour le montage d'éléments enfichables conforme à la première revendication, caractérisé par le fait qu'il comporte une face sur laquelle est réalisé un ensemble de glissières séparées les unes des autres par des ouvertures permettant la circulation de l'air de refroidissement des composants, des flancs perpendiculaires à ladite face carprenant des perçages assurant la fixation de dispositifs servant à connecter les circuits des éléments enfichables disposés dans lesdites glissières, chaque extrémité de ladite face se prolongeant par une aile prévue pour recevoir des moyens de fixation dudit support. 3. Support pour le montage d'éléments enfichables conforme à la deuxième revendication, caractérisé par le fait de réaliser sur une plaque de tôle des poinçonnages, la matière découpée correspondant auxdites ouvertures d'aération, la matière restante constituant les glissières, une opération d'emboutissage consistant à repousser une certaine quantité de matière des bords desdites glissières pour que ladite matière forme des rebords de façon à donner aux glissières un profil général en forme de "U", un pliage adéquat permettant de former lesdits flancs perpendiculairement auxdites glissières ainsi que deux bords extérieurs parallèles au plan dans lequel se trouvent lesdites glissières. 4. Support double pour le montage d' éléments enfichables, caractérisé par le fait qu'il Msulte de l'association de deux supports simples conformes aux deuxième et troisième revendications en soudant lesdits bords extérieurs appartenant à chacun des deux supports simples de façon telle que leur disposition soit symétrique, les glissières étant accessibles par l'une ou l'autre face du support double, un tel arrangent permettant d'avoir des supports doubles traités de manière unitaire au narre titre que les supports siirples. 5. Support pour le montage d'éléments enfichables conforme aux deuxième et troisième revendications, caractérisé par le fait que le poinçonnage des extrémités des glissières est prévu de façon telle que les bords des glissières s'écartent progressivement l'un de l'autre, une telle disposition facilitant l'introduction des éléments enfichables dans les glissières. 6. Support pour le maltage d'éléments enfichables conforme aux deuxiène et quatrième revendications, caractérisé par le fait que les éléments enfichables - tels des cartes de circuits imprimés - comportent une bande métallique sur deux de leurs côtés, les circuits de ladite carte devant être mis à la masse étant reliés auxdites bandes, ces dernières étant découpées pour former une ou plusieurs languettes élastiques destinées à établir un bon contact avec le rebord des glissières correspondantes, une telle disposition permettent de relier un circuit à la masse métallique de l'équipement par lintenrEdiçre desdites bandes et des languettes en contact avec le rebord de la glissière. 7. Suivant une variante de la sixième revendication, le contact entre la trace métallique de la carte de circuits et le rebord de la glissière est établi par une languette solidaire du rebord de la glissière et dont l'extraite libre assure le contact avec ladite trace métallique de la carte.