Brevet FR2393505A1 — publié le 19781229

La présente invention concerne d'une manière générale le support de quelconques composants électriques, et notamment de composants électriques interchangeables à douilles d'extrémité de révolution, tels que fusible, parafoudre, relais à ampoule, diode, ou autres et vise plus particulièrement, mais non exclusivement, le cas où de tels composants électriques doivent être rapportés sur la plaquette d'un quelconque circuit imprimé. Le support, et le plus souvent également le raccordement électrique de composants électriques à douilles d'extrémité de révolution se font usuellement à l'aide d'éléments de support en métal convenablement découpés et pliés, un tel élément de support comportant notamment deux bras de contact formant conjointement un berceau propre à l'engagement élastique et à la réception d'une des douilles d'extrémité d'un tel composant électrique. A ce jour, la découpe et pliage du métal constitutif d'un tel élément de support sont tels que l'axe du berceau que forment ainsi conjointement les deux bras de contact de cet élément de support est sensiblement parallèle au plan initial de la lame métallique dont est ainsi issu par découpe et pliage cet élément de support, et que, par conséquent, l'élasticité desdits bras s' exerce également sensiblement perpendiculairement à ce plan. La réalisation de ces éléments de support, qui ainsi nécessite non seulement une découpe mais encore un pliage, est relativement onéreuse. En outre, l'élasticité de leurs bras peut, notamment à la longue, s'avérer défectueuse, en raison de la brisure dont a été l'objet la fibre du métal initial lors de son pliage, ce qui peut conduire non seulement à une mauvaise tenue mécanique des composants électriques intéressés, mais encore à une mauvaise qualité des contacts électriques correspondants et donc à d'intempestifs échauffements locaux. La présente invention a d'une manière générale pour objet un élément de support pour composants électriques exempt des inconvénients succinctement exposés ci-dessus. Cet élément de support est caractérisé en ce que, sous forme d'une plaquette globalement plane convenablement découpée, il comporte d'une part une traverse de base, et d'autre part, d'un premier côté de ladite traverse, au moins une broche de connexion qui s'étend transversalement, sensiblement perpendiculairement à ladite traverse, et, de l'autre côté de celle-ci, deux bras de con tact échelonnés à distance l'un de l'autre le long de cette traverse. Ainsi, le seul travail auquel est soumis le métal constitutif de l'élément de support suivant l'invention est une découpe, à l'exclusion de tout pliage, cet élément de support se déployant dans le seul plan initial de la lame métallique dont il est issu. I1 en résulte que sa réalisation est particulièrement économique et est particulièrement adaptée à une production en série. Il en résulte également que l'intégrité des fibres constitutives du métal mis en oeuvre ne se trouve pas affectée par un quelconque pliage. Il en résulte enfin que l'élasticité des bras de contact que comporte l'élément de support suivant l'invention s'exerce dans le plan même de la lame métallique dont est issu cet élément de support et que, conjointement avec la résultante précédente, cette élasticité se conserve avantageusement avec le temps. I1 a certes déjà été proposé de réaliser des éléments de contact pour composants électriques par simple découpe d'une lame métallique. Mais les réalisations de ce type connues à ce jour se bornent à des organes de connexion femelles propres à l'engagement, entre leurs bras de contact, d'organes de connexion m les, oubroches, à flancs plats, eux-mêmes découpés dans de simples lames métalliques. En aucun cas, il né s'agit d'éléments de support propres à l'engagement des douilles d'extrémité de révolution de quelconques composants électriques. I1 s'agit donc d'un domaine d'application différent. L'élément de support suivant l'invention convient tout particulièrement dans le cas où le composant électrique concerné doit être rapporté sur une plaquette de circuit imprimé, notamment dans le cas où une telle plaquette porte un circuit électrique sur chacune de ses deux faces. En effet, par ses bornes de connexion, l'élément de support suivant l'invention est en mesure de traverser de part en part une telle plaquette, ce qui lui permet, si nécessaire, d'être indifféremment raccordé à l'un et/ou l'autre des circuits figurant sur l'une et/ou l'autre des deux faces d'une telle plaquette. Pour que, conjointement, la traverse de base portant ces broches de connexion ne vienne pas intempestivement établir un court-circuit entre les circuits portés par celle des faces de la plaquette de circuit imprimé sur laquelle l'élément de support suivant l'invention est rapporté, il est prévu, suivant l'invention, qu'une telle traverse de base présente, dans sa partie médiane, une échancrure. Cette traverse de base forme ainsi un pont au-dessus des circuits portés par la face considérée de la plaquette de circuit imprimé concernée, à distance de cette face. Enfin, par la forme quadrangulaire que présente par essence le contour de la section transversale de chacune de ces broches de connexion, le maintien de l'élément de support suivant l'invention se trouve avantageusement affermi mécaniquement dans les perçages prévus sur une plaquette de circuit imprimé pour l'engagement de ses broches de connexion. En effet, de tels perçages sont usuellement à section de contour circulaire, et les dimensions des broches de connexion de l'élément de support suivant l'invention sont choisies suffisantes pour qu'il soit nécessaire de forcer légèrement ces broches dans ces perçages lors de leur engagement dans ceux-ci, ce dont il résulte l'affermissement de maintien recherché. Bien entendu, les perçages en questiqn sont ensuite comblés d'un produit de soudure, en vue de la continuité des contacts électriques à assurer, ce qui affermit encore le maintien de l'é dément de support suivant l'invention. Mais, par l'affermissement initial de ce maintien avant même la coulée de ce produit de soudure, dû à la géométrie des pièces correspondantes, le positionnement de l'élément de support suivant sur la plaquette de circuit imprimé concernée se trouve assuré de manière précise, et l'exécution de la coulée de produit de soudure destiné à parfaire son raccordement électrique se trouve facilitée. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de support pour composant électrique suivant l'invention la figure 2 est une vue en perspective illustrant l'application de cet élément de support à la fixation d'un composant électrique sur une plaquette de circuit imprimé la figure 3 est, à échelle différente, une vue en coupe tranF versale de cette plaquette de circuit imprimé, suivant la ligne III-III de la figure 2 la figure 4 est, à échelle supérieure, une vue partielle en plan de cette plaquette de circuit imprimé, suivant la ligne Iv IV de la figure 3 la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 3 et illustre l'engagement élastique d'un composant électrique sur 1' élément de support suivant l'invention la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure l,pour une variante de réalisation de l'élément de support suivant l'invention; la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 5, pour cette variante de réalisation la figure 8 est une vue en perspective analogue à celle de la figure 2 et illustre l'application de l'invention à la fixation de composants électriques sur l'une ou l'autre des deux faces d'une plaquette de circuit imprimé. Dans la forme de réalisation illustrée par les figures I à 5, un élément de support 10 pour composant électrique suivant 1' invention comporte, sous forme d'une plaquette globalement plane convenablement découpée, d'une part une traverse de base 11, et d'autre part, d'un premier côté de ladite traverse de base, deux broches de connexion 12, qui s'étendent transversalement, sensiblement perpendiculairement à ladite traverse, et, de l'autre côté de celle-ci, deux bras de contact 13 échelonnés à distance l'un de lautre, le long de la traverse de base 11. En pratique, dans l'exemple représenté, les broches de connexion 12 sont globalement parallèles l'une à l'autre, elles sont établies aux extrémités de la traverse de base 11, chacune dans le prolongement du bras de contact 13 correspondant, et leurs extrémités libres sont arrondies. En outre, dans l'exemple représenté, un épaulement 14 de la traverse de base 13 matérialise transversalement la racine à partir de laquelle chaque broche de connexion 12 fait saillie vis-9- vis de cette traverse de base Il. Quoi qu'il en soit, chaque broche de connexion 12 a globalement, en section, un contour rectangulaire, ainsi qu'il est visible pour l'une d'elles sur la figure 4. Du côté des broches de connexion-12, la traverse de base 11 présente, dans sa partie médiane, une échancrure 15, celle-ci s' étendant au-delà des épaulements 14 associés à ces broches de connexion 12, entre ces épaulements, qui sont dans le prolongement l'un de l'autre. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 5, les bras de contact 13, qui'sont disposés aux extrémités de la traverse de base 11, comme mentionné ci-dessus, convergent légèrement l'un vers l'autre, de ladite traverse de base 11 à leurs extrémités libres. A leurs extrémités libres, ces bras de contact 13 portent en saillie, l'un vers l'autre, un bourrelet de contact 16 à contour arrondi. Du côté des bras de contact 13, la traverse de base 11 forme, entre ces bras 13, un berceau d'appui 17. Dans l'exemple représenté, ce berceau 17 est formé entre deux saillies transversales 18 de la traverse de base 11 et a globalement un contour circulaire. Ainsi qu'il est aisé de le comprendre, un tel élément de sup port 12, qui est simplement découpé à plat dans une lame métallique, est susceptible d'un prix de revient particulièrement bas. La figure 2 illustre son application à la fixation d'un fusible 20 à une plaquette de circuit imprimé 21 sur chacune des faces 22A,22B de laquelle se trouve imprimé un quelconque circuit 23A,23B. Pour la fixation d'éléments de support 10 suivant l'invention, la plaquette 21 se trouve affectée localement de perçages 25, qui la traversent de part en part, et qui interfèrent ou non avec l'un ou l'autre des conducteurs constitutifs des circuits 23A,23B portés par cette plaquette. Les dimensions relatives des broches de connexion 12 et des perçages 25 sont choisies de manière à ce que l'engagement d'une telle broche de connexion, qui est de section rectangulaire, comme mentionné ci-dessus, dans un tel passage, qui est de section circulaire, comme également mentionné ci-dessus, se fasse en for canut légèrement. I1 en résulte avantageusement une précision rigoureuse de 1' implantation d'un élément de support 10 suivant l'invention sur la plaquette 21, et un affermissement mécanique du maintien de cet élément de support sur cette plaquette. Après mise en place d'un tel élément de support 10 sur la plaquette 21, il est bien entendu procédé à la coulée d'un produit de soudage 26 entre chaque broche de connexion 12 et la paroi interne du perçage 25 correspondant, tel que schématisé à la figure 4, ledit produit de soudage cheminant dans ledit perçage par capillarité. Ainsi que l'illustre la figure 3, la traverse de base 11 d' un élément de support 10 suivant l'invention constitue avantageusement, entre les épaulements 14 par lesquels elle porte sur la face correspondante de la plaquette 21, un pont qui, à distance de ladite face, enjambe, sans risque de court-circuit, ceux des conducteurs du circuit imprimé sur cette face qui ntont pas à interférer avec le composant électrique 20 correspondant. Dans l'exemple mentionné ci-dessus, ce composant est un fusible, et ce dernier présente, de manière connue en soi, deux douilles d'extrémité 28, qui sont chacune des pièces de révolution, de diamètre D, figure 5. La distance L séparant, au repos, les bourrelets d'extrémité 16 des bras de contact 13, est choisie inférieure au diamètre D précisé ci-dessus. Par suite, lors de l'engagement des douilles d'extrémité 28 du composant 20 sur les éléments de support 10 suivant l'invention, il y a écartement élastique des bras de contact 13 de ces éléments de support, puis, après franchissement du diamètre de ces douilles, refermeture élastique de ces bras sur celles-ci les bras de contact 13 passent donc ainsi de leur position de repos, représentée en traits interrompus à la figure 5, à une position de travail, représentée en trait plein sur cette figure 5, pour laquelle ils portent élastiquement sur les douilles 28 du composant 20, suivant une circonférence de celles-ci. Suivant un aspect de l'invention, le composant 20 vient en pratique reposer, par chacune de ses douilles d'extrémité 28, sur le berceau 17 de l'élément de support 10 correspondant, cette douille étant sollicitée élastiquement en direction dudit berceau par les bras de contact 13 de cet élément de support. I1 y a donc, dans ce cas, un contact de chaque douille 28 du composant 20 avec l'élément de support 10 correspondant en au moins trois points distincts de cet élément de support. Le maintien du composant 20 s'en trouve affermi, et il en est de même pour la qualité du contact électrique correspondant. De plus, les saillies 18 délimitant le berceau 17 de chaque élément de support constituent des renforcements locaux de la tra verse de base 11 sur laquelle est formé ce berceau, au voisinage des zones d'enracinement à cette traverse de base des bras de contact 13, en sorte que le mouvement d'écartement élastique dont sont l'objet ces bras de contact se trouve confiné dans ces zones d'enracinement et ne se propage pas au reste de l'élément de support 10 concerné. L'élément de support 10 décrit en référence aux figures 1 à 5 convient tout particulièrement au cas où le composant 20 concerné à des douilles d'extrémité 28 de diamètre D relativement notable. La forme de réalisation de l'invention représentée, en variante, sur les figures 6 et 7, convient au contraire au cas où le diamètre d d'une telle douille 28 est relativement réduit. Ce peut être par exemple le cas pour les douilles d'extrémité de parafoudre 30, ayant dans leur partie courante, un diamètre relativement important D'. Dans un tel cas,,les bras de contact 13 de l'élément de support suivant l'invention 10 sont disposés à distance des extrémités de la traverse de base 11 sur laquelle ils font saillie et leurs tranches en regard forment conjointement un convergent-divergent, de nature à enserrer élastiquement, dans la partie divergente, une douille 28, tel que schématisé à la figure 7. Bien entendu et tel que l'illustre la figure 8, une même pla- quette 21 de circuit imprimé peut porter des éléments de support suivant l'invention sur chacune de ses faces, et par exemple, tel que représenté, des éléments de support du type représenté sur les figures 1 à 5, pour une première de ses faces, et des éléments de support du type représenté sur les figures 6 et 7, pour l'autre de ses faces. En outre, suivant une technologie du type de celle décrite ci-dessus, une telle plaquette peut être encore équipée de frotteurs 35, comportant, découpés à plat dans une même lame de métal, d'une part des broches de connexion 12, d'un premier côté d'une traverse de base 36, et d'autre part une lame de contact 37 globalement en forme de cintre, de l'autre côté de cette traverse de base 36. Dans tous les cas, et ainsi qu'on l'aura noté, l'élément de support suivant l'invention facilite avantageusement l'interchangeabilité des composants électriques auxquels il est appliqué. La présente invention ne se limite pas aux formes de réali sation décrites ci-dessus, ni aux applications qui ont été plus particulièrement mentionnées, mais englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison des éléments de ces formes de réalisa tion, ainsi que toute variante d'application de celles-ci bien en particulier, bien qu'il soit préférable de prévoir deux broches de connexion pour l'élément de support suivant l'invention, une seule de ces broches peut suffire, au moins pour certaines applications ; de plus, le berceau d'appui que comporte la forme de réalisation de l'invention décrite en référence aux figures 1 à 5 n'est pas nécessairement circulaire ; il pourrait être par exemple en V. En outre, bien qu'il soit particulièrement avantageux que 1' élément de support suivant l'invention assume conjointement d'une part une fonction de maintien et d'autre part une fonction de cai- tact électrique, il pourrait aussi bien assumer simplement une telle fonction de maintien, la fonction de contact électrique étant par ailleurs assumée par un autre organe, ou réciproquement. REVENDICATIONS 1 > Elément de support pour composant électrique, caractérisé en ce que, sous forme d'une plaquette globalement plane convena blement découpée, il comporte d'une part une traverse de base,et d'autre part, d'un premier côté de ladite traverse, au moins une broche de connexion qui s'étend transversalement sensiblement perpendiculairement à ladite traverse, et, de l'autre coté de ladite traverse, deux bras de contact échelonnés à distance l'un de 1' autre le long de celle-ci. 2) Elément de support suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte deux broches de connexion. 3) Elément de support suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que, du côté de la ou des broches de connexion, la traverse de base présente, dans sa partie médiane, une échancrure. 4) Elément de support suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite échancrure s étend au-delà d'un épaulement de la traverse de base matérialisant transversalement la racine d'une broche de connexion. 5) Elément de support suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ladite échancrure s'étend entre deux épaulements de la traverse de base. 6) Elément de support suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, du côté des bras de contact, la traverse de base forme, entre lesdits bras, un bercau d'appui. 7) Elément de support suivant la revendication 6, caractérisé en ce que ledit berceau est formé entre deux saillies transversales de la traverse de base. 8) Elément de support suivant l'une quelconque des revendications 6, 7, caractérisé en ce que ledit berceau a un contour globalement circulaire.