Brevet FR2255779A1 — publié le 19750718

La présente invention concerne un circuit imprimé muni d'éléments de connexion coopérant avec des pièces conductrices complémentaires dont l'engagement en tension élastique dans lesdits éléments soumet ces derniers à des sollicitations mécaniques. Dans beaucoup d'utilisations, les circuits imprimés sont munis d'éléments de connexion déconnectables tels que des clips, douilles, languettes, broches, supports élastiques de fusibles remplaçables ou d'autres composants électriques ou électroniques. Dans le cas des circuits imprimés montés dans les boltes centrales supports de relais et porte-fusibles de véhicules automobiles, pour ne citer qu'un exemple, des clips pour ltenfichage des languettes de contact des différents circuits de signalisation ou de commande d'accessoires électriques, et des pattes supports élastiques de fusibles sont simplement engagés dans des orifices ménagés à cet effet dans la feuille isolante constituant le circuit imprimé. Les pattes en équerre appliquées contre l'une des faces du circuit imprimé sont reliées à la couche conductrice adéquate par soudage à la vague. C'est par conséquent le circuit imprimé, dont l'épaisseur est généralement comprise entre 0,8 et 1,6 mm,qui supporte seul, et ceci par l'intermédiaire des minces couches conductrices et de la soudure , les éléments de connexion en question. La fixation de ces derniers au moyen d'oeillets métalliques sertis améliore bien la tenue de la liaison électrique, mais ne soulage pas la feuille du circuit imprimé des efforts auxquels on soumet les éléments de connexion. En effet, lors de l'engagement ou du desengagement des pièces conductrices complémentaires, les éléments de connexion solidaires du circuit imprimé sont soumis à des efforts de poussée ou de traction exercés perpendiculairement au plan du circuit imprimé et risquant de détariorer d'autant plus celui-ci qu'il est plus mince.Il en est de même des efforts latéraux, c'est-à-dire agissant parallèlement au plan du circuit, lorsqu'il s'agit d'enficher les 3 à 5 languettes fixes de relais, dont les positions relatives peuvent varier de plus ou moins 0,2 mm par exemple. le telles tolérances importantes ressortent, entre autres, de la feuille de norme internationale concernant l'industrie automobile et portant la référence : "IS0/UC 22/su 3 (Gepnany - 12) 21 EF - Avril 1972 Dispositifs de Connexion pour Relais". Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'un circuit imprimé dont la feuille isolante mince et les liaisons électriques entre les éléments de connexion et les couches conductrices ne risquent plus d'être détéri orées. À cette fin, le circuit imprimé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il est associé à au moins une plaque isolante supportant lesdits élé- ments de telle sorte qu'ils transmettent à ladite plaque la majeure partie desdites sollicitations. Suivant l'application envisagée, cette plaque réalisée en matière plastique pourra soit être suffisamment écartée de la feuille de circuit imprimé pour que l'extrémité libre d'éléments de connexion femelles tels que les clips viennent s'encliqueter dans des orifices ménagés à cet effet dans la plaque, soit être appliquée contre une face de la feuille dans les cas où cette plaque sert d'armature support à une paire de pattes métalliques entre lesquelles un élément électrique tel qu'un fusible rigide est monté en tension. L'invention slétend en outre à des caractéristiques qui ressortiront de la description détaillée suivante qui se réfère aux dessins annexés. Ceux-ci représentent à titre d'exemples non limitatifs plusieurs modes de réalisation de l'invention. La figure 1 montre, vus en perspective, deux des éléments constitutifs selon l'invention, à savoir un clip représenté au moment de son introduction dans un orifice correspondant d'un circuit imprimé. La figure 2 montre, vue en perspective avec arrachement partiel, une partie d'un circuit imprimé armaturé selon l'invention. La figure 3 représente le circuit imprimé de la figure 2, vu en coupé. Les figures 4 à 8 montrent plusieurs modes de réalisation du circuit imprimé selon l'invention. Dans la description qui suit, les termes "haut", "bas", "inférieur", "supérieur", "vertical" et "horizontal" seront seulement employés pour la commodité de la description en référence au haut et au bas des dessins, mais n'auront aucune signification limitative et ne fourniront aucune indication quant à l'orientation du circuit imprimé selon l'invention en utilisation réelle. Il est bien-évident que lors de cette utilisation, ce circuit peut avoir n'importe quelle orientation autre que celle ressortant des figures. Le circuit imprimé proprement dit 1 recouvert sur sa face supérieure 2 d'une couche de conducteurs en cuivre 3 est monté "flottant", c'est-à-dire qulil n'est pas fixé directement sur le fond ou couvercle 4 d'un boîtier. Sur les figures 1 et 2, un seul de ses éléments de connexion, le clip 5 coopérant avec une pièce conductrice complémentaire telle qu'une languette 6 (fig. 3), a été représenté. Découpé et formé dans une feuille de métal mince, ce clip se compose essentiellement de deux parois rectangulaires solidaires et parallèles 7. A leurs extrémités supérieures, deux bords 8 respectivement situés dans un même plan sont pliés à angle droit en sens opposés vers l'ex- térieur. Une ailette rectangulaire 9 formant ergot de verrouillage, découpée dans la partie inférieure de chaque paroi 7, est pliée obliquement vers llex- térieur à partir de son côté inférieur par lequel cette ailette reste solidaire de la paroi.Entre le bord 8 et l'ailette 9, chaque paroi présente une lame de contact incurvée 10 réalisée par incisions verticales et formage, de telle sorte que les faces convexes des lames se font face. A une distance des bords correspondant à l'épaisseur de la feuille de circuit imprimé 1, deux petites protubérances extérieures 11 formant ergots de retenue sont obtenues par incision et formage respectivement de part et d'autre de chaque lame incurvée 10. Le clip est engagé dans le sens de la flèche 12 dans l'orifice 13 ménagé dans la feuille de circuit imprimé 1 jusqu'à ce que les bords 8 viennent s'appliquer contre la couche de cuivre 3 de la face supérieure du circuit, ses ergots de retenue 11 dépassant l'orifice 13 et venant s'encliqueter contre l'autre face de la feuille 1. Ainsi maintenus contre la face supérieure du circuit, les bords 8 sont solidaires de la couche de cuivre 3 par de la soudure 14 déposée par soudage à la vague (fig. 3). Comme le montrent les figures 2 et 3, une plaque rigide 15 en matière plastique est fixée à faible distance du fond 4. L'ensemble des éléments de connexion, analogues au clip 7 quant aux organes de verrouillage, étant solidaires du circuit imprimé, ces éléments de connexion sont engagé dans des ori- fices correspondants 16 en arrière desquels les ailettes ou ergots 9 viennent s'encliqueter dans la plaque 15, cependant que l'extrémité inférieure 17 des éléments de connexion arrivent en butée contre le fond ou couvercle 4. Ainsi, grâce à l'agencement selon l'invention, le circuit imprimé ne conserve que son rôle d'organe électrique, car l'effort de poussée exercé sur le clip 5 lors de l'engagement d'une languette 6 (fig. 3 et 7) entre les lames incurvées 10 est directement transmis au fbnd 4 par les extrémités 17 du clip et 1 effort de traction exercé lors du retrait de la languette est directement transmis à la plaque 15 par les ailettes ou ergots 9. On notera que l'effort de traction peut astre relativement important quand l'une des lames incurvées 10 présente un ergot de retenue îa à arête vive au niveau où les lames sont le plus rapprochées l'une de l'autre. Pans les cas où des composants électriques ou électroniques tels que-des relais 19 (frg. 7) à pièces conductrices multiples 6 doivent être enfichés dans les éléments de connexion correspondant 7 du circuit imprimé 1, les tolérances admises permettent des variations relativement importantes du positionnement latéral des pièces conductrices 6, Les languettes 6 représentées en traits interrompus sur la figure 3 font ressortir les différences possibles. Les efforts latéraux exercés par les languettes sur les clips dans des sens parallèles au plan du circuit imprimé sont alors absorbés par l'élasticité de l'une ou l'autre des lames incurvées 10 et répartis sur un bord de chacun des orifices 13 et 16 de la feuille 1 et de la plaque 15 respectivement. La figure 8 montre une forme de réalisation dans laquelle la plaque 15 seule absorbe aussi bien les efforts de poussée que de traction. Ici des épaulements 20 orientés vers le bas sont découpés dans la partie inférieure des parois 7, de telle sorte qu'ils prennent appui sur la face supérieure de la plaque 15. En outre, si l'on ne recherche pas une étanchéité à l'eau ou à la poussière, normalement obtenue par le fond ou couvercle 4 représenté sur les figures 2, 3 et 7, une protection mécanique des extrémités inférieures des éléments de connexion peut être réalisée par des petits manchons 21 venus de moulage sur la face inférieure de la plaque 15 et entourant lesdites extrémités. Quand les éléments de connexion ne sont pas des éléments femelles comme des douilles ou des clips 7 représentés sur les figures 1, 2, 3, 7 et 8, mais des éléments mâles tels que les languettes 22 (fig. 4) ou les pattes 23 et 24 pour la fixation de fusibles 25 (fig. 5 et 6), par exemple, l'espace relativement important entre le circuit imprimé 1 et la plaque 15 (fig. 1, 2, 3, 7 et 8) n'existe plus, cette plaque 15 étant alors pratiquement appliquée contre la face inférieure de la feuille de circuit imprimé 1. Soumis à des efforts de traction et de poussée, les languettes 22 traversant la plaque 15 présentent des épaulements 25 prenant appui sur cette plaque dans un sens et des ergots de verrouillage 26 prenant appui sur cette plaque dans autre sens. Les éléments de connexion 22 se terminent à leur partie supérieure par des picots 27 traversant ia feuille de circuit imprimé 1 et reliés électriquement à la couche de cuivre des conducteurs par la soudure 28 appliquée à la vague. On retrouve sensiblement le même agencement pour la fixation de la paire de pattes 23 et 24 qui maintiennent entreelles en tension élastique un composant électrique tel que le fusible 25, dont les pièces conductrices 29 et 30 de forme conique s'engageant dans des logements emboutis ou percés dans les pattes 23 et 24. Toutefois, ces dernières étant essentiellement soumises à des forces latérales, l'ergot de retenue 26 représenté sur la patte 24 n'est pas indispensable. Il est possible d'alléger la plaque 15 en en réduisant ltépais- seur, mais en prévoyant des bossages 31 à l'endroit du passage des pattes 23 et 24 ou des languettes 22, comme cela a été représenté pour la languette 23 sur la figure 6. Enfin, dans le cas des éléments de connexion mâles, tels que ceux qui ont été représentés sur les figures 4, 5 et 6, la plaque 15 peut servir de support mécanique au circuit imprimé qui reste libre. Sa dimension peut également être beaucoup plus réduite que celle du circuit imprimé qui est alors maintenu par tout autre moyen de fixation connu. Dans ce dernier cas, c'est toujours à la plaque que sont directement transmis les efforts de traction, de poussée ou de flexion latérale, la plaque répartissant alors ces efforts sur une surface suffisante du circuit imprimé pour que celui-ci ne soit pas détérioré. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de lresprit de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Circuit imprimé muni d'éléments de connexion coopérant avec des pièces conductrices complémentaires don*-ltengagement en tension élastique dans lesdits éléments soumet ces derniers à des sollicitations mécaniques, caractérisé par le fait qu'il est associé à au moins une plaque isolante rigide (15) parallèle au circuit imprimé et supportant lesdits éléments (5, 22, 23, 24) de telle sorte qu'ils transmettent à ladite plaque la majeure partie desdites sollicitations. 2 - Circuit imprimé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu' à chaque élément de connexion (5, 22, 23, 24) correspond un orifice (16) ménagé dans la plaque (15), dans lequel cet élément est logé. 3 - Circuit imprimé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'élément de connexion (5, 22, 23, 24) présente une partie d'arrêt en saillie (9, 25) en appui contre la plaque (15) en direction du circuit imprimé (1). 4 - Circuit imprimé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'élément de connexion (5, 22, 24) présente une partie d'arrêt en saillie (20, 26) en appui contre la plaque (15) en direction opposée à celle du circuit imprimé (1). 5 - Circuit imprimé comprenant des éléments de connexion femelles d'enfi chage tels que des clips ou douilles solidaires par une de leurs extrémités du circuit imprimé, selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'autre extrémité (17) est arretée en venant en appui contre une seconde plaque rigide (4) parallèle à la première plaque (15) et disposée à une distance fixe de celle-ci. 6 - Circuit imprimé comprenant des éléments de connexion femelles d'enfichage tels que des clips ou douilles solidaires par une de leurs extrémités du circuit imprimé, selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la plaque (15) présente des manchons de protection isolants (21) orientés en direction opposée à celle du circuit imprimé (1) et entourant lesdits orifices ménagés dans la plaque (15) et l'autre extrémité des éléments de connexion (5). 7 - Circuit imprimé comprenant des éléments de connexion mâles d'enficha- ge solidaires par leur extrémité arrière du circuit imprimé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la plaque (15) est située à proximité immédiate du circuit imprimé (1). 8 - Circuit imprimé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'élément de connexion est l'un de deux éléments de connexion constitués par une paire de pattes élastiques (23 et 24) traversant la plaque (15) qui est située à proximité immédiate du circuit imprimé (1), solidaires de ce dernier par l'une de leurs extrémités et présentant à leurs autres extrémités des moyens de retenue d'un composant électrique tel qutun fusible (25) susceptible d'être monté en tension entre lesdits moyens. 9 - Circuit imprimé selon la revendication 70u 8, caractérisé par le fait que la plaque (5) est plus petite que le circuit imprimé (1). 10 - 3oite support de relais et porte-fusibles de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'elle contient au moins un circuit imprimé selon ltune des revendications précédentes.