Brevet FR2195146A1 — publié le 19740301

Argument La présente invention concerne un ch ssis en matériau diélectrique destiné à supporter un ensemble de circuits électriques de type classique ou intégré et à réaliser les connexions nécessaires entre circuits voisins au moyen de barrettes conductrices noyées dans la masse de ce chassie. Domaine de l'invention Les appareillages électriques modernes sont constitués d'un ensemble de circuits fonctionnels mettant en Jeu un certain nombre de composants électriques lesquels, pour commodité de montage, sont généralement fixés sur des plaquettes de dimensions le plus souvent modulées ; ces plaquettes sont supportées elles-mêmes par un ou plusieurs châssis sur lesquels elles sont fixées et les bornes de sortie des circuits sont connectées électriquement suivant le plan de câblage de l'ensemble. Le mode de fixation des plaquettes porte-circuits d'une part, l'agencement des moyens de connexion d'autre part, doivent permettre un montage aisé de l'ensemble et un échange facils des plaquettes porte-circuits lorsque leur remplacement devient nécessaire pour défaut de fonctionnement ou pour toute autre raison. Art antérieur : On connaît de nombreux types de ch ssis ou de platines adaptés aux différents types d'appareillage pour lesquels ils ont été conçus. Les moyens de connexion utilisés, différente généralement des moyens de fixation des circuits sur les chassies, sont souvent constitués par des fils soudés à leurs extrémités aux bornes des circuits à relier. Ceci présente l'inconvénient, lorsque l'on veut échanger un circuit élémentaire porté par une plaquette, de couper ces connexions puis, après mise en place d'un nouvel élément, d'effectuer de nouvelles soudures, opération délicate occasionnant un temps d'immobilisation de l'appareillage qui peut Stre long si le nombre de soudures nécessaires est élevé. On utilise aussi parfois un ensemble de fils de connexion terminés par des fiches ou des broches s'engageant dans des douilles, les unes et les autres étant soudées aux sorties des circuits à relier Mais ceci peut conduire à un enchevStrement de fils présentant un encombrement non négligeable et à un montage difficile et compliqué à repérer ce qui peut entrainer, lors de l'échange de plaquettes supports de circuit, des temps de travail très longs et même des erreurs de montage. Exposé général La présente invention a pour but notamment de pallier ces inconvénients et pour ce faire, elle a pour objet un châssis destiné à supporter un ensemble de plaquettes porte-circuits, imprimés, intégrés ou non, conçu de telle manière qu'il permet d'assurer à la fois la fixation des dites plaquettes sur le châs- sis et les connexion#s nécessaires entre les bornes de sortie à relier de ces circuits, par simple engagement de fiches dans des douilles. A cet effet le châssis, en matériau diélectrique, est constitué d'un réseau de cadres juxtaposés, carrés ou rectangulsi- res, comportant chacun quatre montants, chaque cadre ayant un montant commun avec au moins un cadre voisin et ayant ses dimensions adaptées au module des plaquettes porte-circuits. Ces cadres présentent sur leurs montants des feuilluras internes sur le fond desquelles viennent reposer les plaquettes lorsqu'elles sont encastrées dans les cadres qui leur sont affectés par le plan de montage de l'ensemble. Les connexions entre bornes de sortie de deux circuits supportés par des plaquettes voisines sont réalisées par l'intermédiaire de barrettes métalliques noyées dans le montant commun du cadre qui les sépare et disposées normalement à celui-ci pour venir affleurer à ses extrémités à la surface du fond des feuillures des cadres supportant les bords de ces plaquettes. Les contacts électriques entre bornes de sortie de circuit et barrette sont assurés au moyen -de fiches conductrices, solidaires des plaquettes et perpendiculaires à celles-ci, reliées par soudure à la borne de sortie du circuit et qui viennent s'engager à frottement doux dans des douilles ménagés aux deux extrémités de barrette e#t dans des évidements de même diamètre pre- tiqués dans les montants des cadres sur le fond des feuillures et dans l'axe de ces douilles. Chaque plaquette porte-circuit se trouve donc reliée, en fonction des connexions à réaliser par le plan de câblage, à un certain nombre de barrettes réparties sur le pourtour du cadre dans lequel elle est placée. Le serrage des fiches dans les douilles des barrettes et leur enfoncement dans '18s évidements pratiqués dans les montants des cadres sur le fond des feuillures, assurent concurremment la qualité du contact électrique et la fixation amovible du cadre sur le châssis, Lorsqu'unie plaquette doit être remplacée, il suffit de la soulever de son cadre pour dégager les fiches des douilles puis d'assujettir la nouvelle plaquette dans le même cadre par simple pression pour engager ses fiches dans les douilles correspondantes des barrettes du cadre. Pour utiliser un châssis conforme à l'invention,il faut naturellement que le plan de montage, découlant de la conception de fonctionnement de l'appareillage à construire, soit tel que la disposition des circuits qui le composent sur les plaquettes et celle de ces plaquettes dans leurs cadres respectifs, amè- nent les bornes de sortie de circuits, à connecter deux à deux, /de à se trouver vis-à-vis l'une de l'autre et part et d'autre d'un montant de cadre. Par construction un tel châssis devra comporter autant de barrettes que nécessaire et aux emplacements prévus par le plan de montage dans les montants des cadres qui le composent. La lise en place de ces barrettes est réalisée au cours de la fabrication du châssis par moulage. On utilise pour cette fabrication un moule compost d'un demi-moule inférieur et d'un demi-moule supérieur, caux-ci s'ajustent l'un à l'autre suivant un plan horizontal qui est celui du fond des feuillures des cadres du châssis. Sur le fond du demi-moule inférieur sont disposés des poinçons parallélépipédiques suivant le plan du réseau des cadres du ch ssis qui laissent entre eux et les bords de la matrice un espace dont la largeur est égale à celle de la base des montants des cadres ; l'épaisseur de ces poinçons est égale à celle des cadres diminuée d'une hauteur égale à la profondeur des feuilluras qui doivent être pratiquées dans leurs montants. Sur le fond du demi-moule supérieur sont disposés, suivant le mEme réseau, des poinçons parallélépipédiques qui laissent entre eux et les bords de la matrice un espace dont la largeur est égale à celle de la partie supérieure du montant des cadres, c' est--dire celle de leur base diminuée de deux fois la largeur du fond de la feuillure ; l'épaisseur de ces poinçons est égale à la profondeur de la feuillure. Lorsqu'on applique @@ demi-moules l'un contre l'autre, les poinçons supérieurs et r:-ri#urs viennent en contact et, étant centrés respectivement les uns sur les autres, laissent libres entre eux des espaces correspondant aux montants des cadres du châssis. Sur les bords des poinçons du demi-moule supérieur, qui réservent au montasse espace entre les montants des cadres qu'occuseront les plaquettes, on assujettit, aux emplacements prévus pour les fiches de connexion de ces plaquettes, des broches de mame diamètre, perpendiculairement à la surface de ces poinçons et dépassant cell2~si d'une hauteur égale à celle prévue pour l'enfoncement des flues dans les évidements des cadres au fond des feuillures. Sur deux broches se faisant vis-à-vis sur deux poin çons voisins on engage une barrette, les douilles tournées du côté opposé à la surface de ces poinçons. Lorsque l'on coule le matériau dans le moule, après assujettissement des deux demi-moules l'un contre l'autre, les barrettes montées de la sorte se trouvent aux emplacements prévus et maintenues dans cette position. En fin d'opération de moulage, à l'enlèvement des demi-moulas, les barrettes restent prisonnières des montants des cadres et les broches libèrent des évidements qu'elles ont ménagés durant moulage dans ces montants et dans l'axe des douilles des barrettes au fond des feuillures. Enoncé des figures : La Fig. I est une vue perspective partielle d'un châssis conforme à l'invention. La Fig. 2 est une perspective partielle par en dessous du demi-moule supérieur destiné à la fabrication du châssis. La Fig. 3 est une vue perspective partielle par en dessus du demi-moule inférieur. La Fig. 4 est une vue, à plus grande échelle et en jm ontant de coupe suivant le plan vertical A' (Fig. 1), d'un cadre du châs- sis et d'une partie de plaquette. La Fig. 5 est une vue supérieure en plan d'une barrette, à la même échelle que la Fig. 4. La Fig. 6 est une vue à une échelle intermédiaire et en coupe suivant le plan vertical AA' (Fig. 1), d'un cadre du chàs- sis et d'une partie de plaquette supportant un circuit électrique de type classique en place sur la châssis. La Fig. 7 est une coupe analogue mais avec une pla qustte supportant un circuit intégré an place sur le ch#ssis. La Fig. S montre en plan, vu de dessus, une plaquette supportant un circuit intégré que l'on peut monter sur le châssis du type conforme à l'invention. Description détaillée d'une forme de réalisation : Un châssis en matériau diélectrique, conforme à l'invention, (Fig. 1) est constitué d'un ensemble de cadres carrés ou rectangulaire tels que 1, 2, 3, 4, 5, etc..., juxtaposés selon un montant commun : les cadres 1 et 2 sont juxtaposés selon leur montant commun 12, les cadres 1 et 4 selon leur montant commun 14, les cadres 2 et 3 selon leur montant commun 23, etc... Ces montants, dont le profil est en T renversé, présentent une feuillure du côté intérieur à chaque cadre comme le fait apparattre la coupe 22' perpendiculaire à un montant, ou mieux la Fig. 4 où l'on voit les feuillures situées de part et d'autre du montant 12, avec leurs fonds 15 et 15' et leurs côtés 16 et 16'. Sur les fonds des feuillures de ces cadres viennent reposer des plaquettes en matériau diélectrique, supports de cir cuits, qui s encastrent à l'intérieur de le##s cadres respectifs selon le plan de montage général, comme le mtrent les Fige. 4, 6 et 7 sur lesquelles on voit une plaquette 8, en place dans le cadre 2 (Fig. 1), reposant sur le fond de feuillure 15 ménagée dans le montant 12 de ce cadre, contre le bord 16 de cetta feuillure. il faut, en conséquence, que les dimensions de ces cadres soient modulées en utilisant un module analogue à celui des plaquettes supports de circuits. Afin de réaliser les connexions entre bornes de circuits voisins, placées vis-à-vis de part et d'autre d'un montant de cadra, tel que 12 (Fig. 4) suivant le plan de câblage de l'en- /9 semble, on utilise des barrettes métalliques incurvées en leur milieu (Fig. 5), noyé dans la masse du cadra, présentant chacune à ses extrémités planes 91 et 91' des fentes 92 et 92' et des ouvertures oblongues 93 et 93', dont les rebords rabattus du côté inférieur constituent des douilles 94 et 94' (Fig. 4). Une telle barrette est disposée perpendiculairement au montant 12, les parties planes de ses extrémités 91 et 91' affleurant sur les fonds de feuillures 15 et 15' symétriquement par rapport à l'axe du montant 12, les douilles 94 et 94' se trouvant encastrées dans les feuillures. Des évidements 13 et t3' au diamètre des ouvertures 93 et 93' sont ménagés dans le montant 12 perpendiculairement au fond des feuillures 15 et 15' et dans l'axe des douilles 94 et 94'. Dans les douilles 94 et 94' de la barrette 9 viennent s'engager à frottement doux des fiches métalliques de meme diamètre et d'une longueur telle que leur enfoncement dans les évidements 13 et 13' du montant 12 corresponde à la profondeur de ces évidements, lesquelles fiches sont connectées aux bornes des circuits à relier et solidaires des plaquettes qui les supportent. Sur les Fige 4 et 6 on voit une telle fiche conductrice 20 solidaire de la plaquette 8, à laquelle elle est perpendiculaire, enfoncée dans la douille 93 qui la serre et dans l'évidement 13 du montant 12. Cette fiche est reliée par un point de soudure 82 à un élément de circuit imprimé 81 adhérant à la face rfériaure de la plaquette 8 qui le relie à la borne de sortie 101 d'un élément électrique 1 fixé sur cette plaquette 8 par ses fils de sortie 102 et 103 (Fig. 6). S'il s'agit de relier des circuits intégrés de petit module, tels que le circuit 11 (Figs. 7 et 8), on relie la sortie intéressée 111 par un élément de circuit imprimé 81' adhérent à la face supérieure de la plaquette 8, à une borne 82' à laquelle on soude la fiche 20. On voit que la mise en place d'une plaquette sur le châssis assure en meme temps, par le jeu des fiches telles que 20 enfoncées dans leurs évidements tels que 13, et serrées dans les douilles des barrettes telles que 94, les contacts électriques nécessaires et la fixation de la plaquette sur le châssis, Dans tous les cas, quel que soit le genre de circuits supportés par les plaquettes, le châssis ayant été défini dans sa structure générale, il y aura lieu d'y insérer par construction toutes les barrettes nécessaires aux emplacements prévus par le plan de câblage, ce plan de câblage prévoyant bien entendu que deux bornes de sortie de circuits à connecter soient toujours reliées à deux fiches pouvant s'engager dans les deux douilles d'une même barrette. La fabrication d'un châssis conforme à l'invention s'exécute de préférence par moulage du matériau diélectrique choisi à l'aide d'un moule composé de deux demi-moules : - un demi-moule supérieur 6 (Fig. 2), - un demi-moule inférieur 7 (Fig. 3) qui viennent s'appliquer l'un contre l'autre suivant un plan horizontal. Dans le demi-moule inférieur 7, des poinçons parallélépipédiques, répartis régulièrement sur le fond du moule selon le réseau de cadres du châssis à fabriquer, laissent entre eux et les bords de la matrice un espace dont la largeur est égale à celle de la base des montants des cadres. Sur la Fig. 3, l'espace 73 entre les poinçons 71 et 72 correspond à la largeur de la base 17 du montant 12. L'épaisseur de ces poinçons est égale à celle des montante de cadre, diminuée de la profondeur de leur feuillure ; par exemple pour un montant tel que 12, de la hauteur du cté 16 de sa feuillure. Dans le demi-moule supérieur 6, des poinçons de forme analogue laissent entre eux et les bords de la matrice un espace dont la largeur est égale à celle de la base des montants des cadres diminuée de deux fois celle du fond de leur feuillure. Sur la Fig. 2, l'espace 63 entre les poinçons 61 et 62 correspond à la largeur de la base 17 du montant 12 diminuée de deux fois la largeur du fond de feuillure 15. L'épaisseur de ces poinçons est égale à la profondeur des feuillures des montants des cadres par exemple, pour un montant tel que 12, cette épaisseur est égale à la hauteur du côté 16 de la feuillure. Ainsi, lorsque l'on fait reposer le demi-moule supérieur sur le demi-moule inférieur, de talle sorte que les poinçons supérieurs soient centrés sur les poinçons inférieurs, par exemple 61 sur 71 et 62 sur 72, ces poinçons laissent libres entre eux les espaces correspondant au réseau de cadres du châssis. tes dimensions des poinçons supérieurs, tels que 61 et 62, sont aussi celles des plaquettes à monter sur l'emplacement qu'ils réservent au moulage entre les feuillures du cadre qui leur sera affecté. Les demi-mou@@ 6 et 7 une fois construits comme cidessus, on repère sur seW bords des poinçons 61 et 62 du demimoule supérieur 6 les placements correspondants à ceux des fiches des plaquettes qui prendront place respectivement dans les cadres 1 et 2 outils vonn # -#nager au moulage. Sur la l,g. 2, 21 et 22 figurent l'emplacement de deux fiches, à relier ar une barrette, appartenant à deux plaquettes voisines dans des cadres 1 et 2, séparés par le montant commun 12. A ces emplacements 21 et 22 on fixe dans les poinçons 61 et 62 respectivement des broches 31 et 32, au diamètre des fiches, perpendiculairement à la surface de ces poinçons et dépassant cette surface d'une longueur égale à la pronfondeur des évidements 13 que l'on veut obtenir dans le montant 12. Sur ces broches 31 et 32, on engage une barrette 9 par ses douilles d'extrémités 94 et 94', ces douilles étant tour nées du cté du bord extérieur des broches. On répète l'opération autant de fois qu'il y a de barrettes à placer dans les montants des cadres en fonction du schéma de câblage. Après avoir fait reposer le demi-moule supérieur 6 sur le demi-moule inférieur 7 et centré les poinçons supérieurs et inférieurs respectivement les uns sur les autres, par exemple 61 sur 71, 62 sur 72, on assujettit les deux demi-moules 6 et 7 entre eux et on procède au moulage. Lorsqutaprès cette opération terminée on sépare les deux demi-moules, les broches du demi-moule supérieur se dégagent des douilles des barrettes restées prisonnières des montants des cadres et des évidements qu'elles ont ménagés dans ceux-ci. R E V E N D i C A T i O S 1.- Châssis de montage de plaquettes supports de circuits électriques intégrés ou non, les dites plaquettes, constituées de matériau diélectrique, comportant des fiches réparties sur leur pourtour et reliées aux bornes de sortie des dits circuits, caractérisé - en ce qu'il est constitué par un réseau de cadres, en matériau diélectrique, carrés ou rectangulaires, formés de quatre montants et juxtaposés, chaque cadre ayant un montant commun au moins avec un cadre voisin, les dits montants comportant des feuillures sur le fond desquelles reposent les dites plaquettes retenues par des moyens de fixation et les dits montants communs incorporant des moyens de connexion entre les fiches de deux plaquettes fixées dans deux cadres, de part et d'autre d'un montant commun, lorsque les dites fiches se font vie-à-vis par rapport au dit montant commun. 2.- Châssis selon la revendication t, caractérisé s - en ce que les dits moyens de connexion entre les fiches de deux plaquettes fixées dans deux cadres de part et d'autre de leur montant commun, les dites fiches se faisant vie-à-vis par rapport au dit montant commun, sont constitués par une barrette métallique, noyée dans le dit montant, placée perpendiculairement à celui-ci, dont les extrémités comportent des douilles affleurant le fond des dites feuillures du dit montant et dans lesquelles viennent s'engager à frottement doux les dites fiches. 3.- Châssis selon la revendication 2, caractérisé - en ce que les moyens de fixation des plaquettes supports de circuits sur les cadres du dit châssis sont constitués par les fiches des dites plaquettes qui s'engagent à frottement doux dans les douilles des dites barrettes métalliques et qui s'enfoncent dans les évidements ménagés dans les montants des dits cadres dans l'axe des dites douilles perpendiculairement au fond des feuilluras des dits montants. 4.- Procédé de fabrication d'un châssis conforme à la revendication 1, caractérisé - en ce qu'il consiste à obtenir le dit châssis par moulage à l'aide de deux demi-moules assujettis suivant un plan horizontal qui est celui du fond des feuillures des cadres composant le dit chassie. 5.- Procédé de fabrication d'un châssis conforme à la revendication 4, caractérisé - en ce que, sur le fond du demi-moule inférieur, sont disposés des poinçons parallélépipédiques suivant le plan du réseau de cadres du châssis, laissant entre eux et les bords de la matrice un espace égal à celui de la largeur de la base des dits cadres et dont l'épaisseur est égale à celle de ces cadres diminuée d'une hauteur égale à la profondeur des feuillures qui doivent être pratiquées dans leurs montants. 6.- Procédé de fabrication d'un châssis conforme à la revendication 5, caractérisé - en ce que, sur le fond du demi-moule supérieur sont disposés des poinçons analogues, suivant le même plan laissant entre eux et les bords de la matrice un espace dont la largeur est égale à celle de la partie supérieure du montant des dits cadres, c'està-dire de celle de leur base diminuée de deux fois la largeur du fond de la dite feuillure, et dont l'épaisseur est égale à la profondeur de la dite feuillure. 7.- Procédé de fabrication d'un châssis conforme à la revendication 6, caractérisé - en ce que sur les bords des poinçons du demi-moule supérieur on assujettit, aux emplacements prévus pour les fiches des plaquettes de même dimension qui prendront place entre les feuillures du cadre qu'elles ménageront au moulage, des broches de même diamètre que ces fiches, perpendiculairement à la surface de ces poinçons et dépassant celle-ci d'une longueur égale à l'enfoncement prévu pour ces fiches dans les évidements des dits cadres au fond des dites feuillures. 8.- Procédé de fabrication d'un châssis conforme à la revendication 7, caractérisé : - en ce que sur deux des dites broches se faisant vie-à-vis sur deux poinçons on engage les douilles d'une barrette, les douilles du la dite barrette tournées du cBté opposé à la surface des dits poinçons, et qu'on répète l'opération autant de fois qu'il y a de barrettes prévues au plan de montage. 9.- Procédé de fabrication d'un châssis conforme à la revendicetion 8, caractérisé : - en ce que l'on applique le demi-moule supérieur sur le demimoule inférieur en centrant les poinçons correspondants de ces demi-moules respectivement les uns sur les autres et on assujettit ces deux demi-moules l'un sur l'autre, l'on coule le matériau dans le moule et qu'après refroidissement on sépare les deux demi-moules et on les dégage du châssis formé.