Brevet FR2423046A1 — publié le 19791109

La présente invention a trait aux condensateurs électrolytiques, en particulier du type destiné à être monté sur les circuits imprimés. Ces condensateurs possèdent normalement des bornes électriques multiples, lesquelles doivent satisfaire certaines spécifications de base établies par les normes internationales (par exemple des normes DIN 41 238-Forme BG). Pour permettre le montage sur les circuits imprimés, les bornes extérieures des condensateurs du type cité sont faites d'une matière soudable telle que le fer étamé ou l'étain étamé. Dans la plupart des cas, la fixation des bornes extérieures aux languettes ou connexions intérieures (faites d'aluminium) s'effectue en enfonçant des corps traversants métalliques (par exemple en aluminium) à travers des trous correspondants du couvercle isolant de l'enveloppe du condensateur et en procédant à un repoussage ou rivetage des corps traversants de manière à donner naissance à deux têtes due rivets respectivement formées sur les deux faces opposées du couvercle. L'une de ces têtes (la tête extérieure) serre une extrémité de la borne extérieure correspondante coudée en L à cet effet, de manière à réaliser simultanément la liaison électrique et la fixation mécanique. Sur la tête opposée du corps traversant, on fixe ensuite, par exemple par soudage, la languette correspondante du condensateur.Les condensateurs électrolytiques de ce type fonctionnent normalement dans des conditions de température élevée, (850C ou plus) de sorte que le couvercle qui est fait d'une matière thermoplastique ou équivalent, perd dans le temps ses propriétés élastiques initiales. I1 en résulte que la fixation entre les corps traversants en aluminium, les bornes extérieures en matière soudable et le couvercle en matière plastique risquent facilement de se desserrer, aux dépens de la robustesse mécanique et de la qualité de la liaison électrique.En particulier, ce desserrage peut provoquer un accroissement de la résistance de contact (qui est normalement de l'ordre du m rt) entre les bornes extérieures et les corps traversants, accroissement qui entraîne l'accrorssement consécutif du facteur de perte du condensateur et une certaine instabilité des caractéristiques électriques. Ainsi qu'il est bien connu, cette instabilité est inadmissible dans les condensateurs électrolytiques, qui ont une capacité élevée et sont fréquemment utilisés dans les circuits électriques possédant des caractéristiques ou dimensionnements critiques comme, par exemple, les étages de filtrage des téléviseurs. Afin d'assurer une plus grande fiabilité de la connexion électrique des bornes, il a déjà été proposé de former aux extrémités de chaque corps traversant une paire de têtes de rivet entre lesquelles on serre l'extrémité de la borne extérieure correspondante. De cette façon, l'éventuel desserrage mécanique de la fixation sur le couvercle n'altère pas sensiblement la qualité du contact électrique entre les bornes.Par contre, cette dernière solution est d'une réalisation difficile et compliquée puisque (ainsi qu'il est connu de l'homme de l'art) l'obtention d'une double tête de rivet sur une extrémité des corps traversants implique un travail délicat et ltutilisation de machines compli quées. En outre, le couvercle de l'enveloPpe du condensateur doit être alors fait d'une matière plastique possédant des caractéris- tiques particulières de résistance aux sollicitations mécaniques et qui présente donc l'inconvénient d'être coûteuse. Dans chaque cas, les deux solutions citées plus haut exigent des phases de travail manuel pour positionner correctement les divers éléments, qui possèdent une configuration relativement complexe. Le but principal de l'invention est de permettre de réaliser un condensateur électrolytique équipé d'un mode de fixation des bornes électriques qui soit d'une construction simple, robuste et fiable dans le temps, aussi bien du point de vue des caractéristiques mécaniques que de celui des caractéristiques électriques. L'invention a également pour but d'apporter un procédé de fixation des bornes électriques d'un condensateur électrolytique qui soit simple, rationnel et facilement automatisable, indépendamment du type de matière utilisée pour le pour vercle de l'enveloppe de protection. Suivant l'invention, ces buts sont atteints, dans un condensateur électrolytique comprenant une enveloppe de protection munie d'un couvercle isolant qui présente lui-même au moins deux ouvertures pour le passage des connexions électriques et dans lequel chacune de ces connexions comprend une languette métallique située à l'intérieur de l'enveloppe, un corps métallique qui traverse l'une des ouvertures ainsi qu'une. borne extérieure faite d'une matière soudable. Le condensateur est caractérisé par le fait que ledit corps traversant comprend une partie de tête destinée à buter contre la surface intérieure du couvercle et une partie traversante qui émerge à l'extérieur du couvercle et est repoussée contre le couvercle le long de sa périphérie. La partie traversante présente un trou axial destiné à recevoir, à emmanchement forcé, une partie de la borne extérieure qui comprend elle-même une extrémité renflée, la borne extérieure se prolongeant axialement au dehors de ce trou par une partie présentant la forme d'une broche de contact. Le bord de la partie trave'sante qui délimite le trou est repoussé sur la borne extérieure de manière a assurer la fixation mécanique et la connexion électrique de cette borne, la tête étant connectée à la languette correspondante d'une façon connue en soi. Le procédé suivant l'invention de fixation des bornes du condensateur électrolytique cité plus haut est carac térisé en ce qu'il comprend, pour chaque borne, les phases consistant à emmancher à force ladite partie de la borne extérieure dans ledit trou de la partie traversante, à repousser le bord de la partie traversante qui délimite le trou sur la borne extérieure, de manière à assurer la fixation mécanique et la connexion électrique de cette borne ; à enfoncer, de préférence à force, la borne extérieure et le corps traversant ainsi fixés l'un à l'autre dans l'ouverture correspondante du couvercle isolant, contre la surface intérieure duquel ladite tête bute, tandis que la partie traversante et la borne font saillie à l'extérieur du couvercle ; à repousser contre le couvercle la périphérie de la partie traversante qui fait saillie à l'exte- rieur du couvercle, pour assurer la fixation mécanique mutuelle de cette partie traversante et du couvercle ; et à connecter la tête à la languette correspondante du condensateur d'une façon connue en soi. Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les figures 1 à 4 représentent en partie en coupe les différentes phases du procédé de fixation de l'une des bornes électriques d'un condensateur électrolytique, cette borne constituant une forme préférée de réalisation de l'invention. Dans le mode de réalisation représenté sur le dessin, le condensateur électrolytique suivant l'invention comprend d'une façon connue une enveloppe protectrice (non représentée) qui est complétée d'un couvercle 5 de fermeture en matière plastique isolante présentant au moins deux ouvertures (dont une seule est représentée sur les figures 3 et 4) destinées à donner passage aux connexions électriques. Chacune de ces connexions est formée d'une languette d'aluminium 6 (figure 4) qui émerge du corps proprement dit (non représenté) du condensateur, à l'intérieur de l'enveloppe protectrice, d'un corps traversant 7, de préférence en aluminium, ainsi que d'une borne extérieure 8 faite dlune matière scudable telle que le laiton étamé ou équivalent.Le corps traversant 7 est de préférence de section circulaire et il comprend une tete 9 ainsi qu'une partie traversante 10 qui possède une longueur axiale supérieure à l'épaisseur du couvercle 5. A l'extrémité qui est à l'opposé de la tête 9, la partie traversante 10 présente un trou borgne Il, de préférence cylindrique et coaxial. La borne extérieure 8 est également de préférence de section circulaire et comprend une partie 12 qui forme une broche de contact ainsi qu'une extrémité renflée 13 possédant une longueur axiale inférieure à celle du trou 11. Pour la fixation (simultanée ou séquentielle) de chacune des bornes électriques du condensateur on procède comme suit. On emmanche la borne 8 à force dans le trou 11 du corps traversant 7, de manière à faire pénétrer dans le trou 11 l'extrémité renflée 13 et une certaine longueur de la partie formant broche 12 (figure 1). Ensuite, on repousse ou mate sur la borne 8 le bord de la partie traversante 10 qui délimite le trou Il, de façon à emprisonner l'extrémité 13 et à réaliser une fixation mécanique solide et une connexion électrique franche entre la borne 8 et le corps traversant 7 (figure 2). De cette façon, le trou 11 est hermétiquement fermé, ce qui rend pratiquement impossible la pénétration dans ce trou d'impuretés ou d'humidité qui pourraient nuire à la qualité du contact électrique entre les éléments. A ce point, le corps traversant 7 et la borne 8 ainsi fixés peuvent être introduits, de préférence par emmanchement à force, dans l'ouver- ture correspondante du couvercle isolant 5 (figure 3), en faisant buter la tête 9 contre la surface intérieure 14 du couvercle. De cette façon, la borne 8 et le corps traversant 7 font saillie à l'extérieur du couvercle 5. La partie traversante 10 qui émerge à l'extérieur peut donc être facilement repoussée ou matée à sa périphérie contre la surface extérieure 15 du couvercle (figure 4) en créant ainsi une tête de rivet 16 qui, en coopérant avec la tête 9 , assure l'établissement d'un assemblage mécanique efficace entre le couvercle 5 et le corps traversant 7. Ensuite, la languette 6 correspondante peut être fixée à la tête 9 dXune façon connue, par exemple par soudage par points ou aux ultrasons, en réalisant ainsi une liaison électrique complète entre le corps du condensateur et ses bornes extérieures. I1 ressort de façon évidente de la description donnée ci-dessus que le condensateur électrolytique suivant l'invention est muni d'une façon simple d'un moyen de fixation des bornes qui est robuste et fiable et possède des contacts électriques stables, même en cas de desserrage de la fixation mécanique. En outre, le couvercle isolant 5 n'est soumis à de fortes sollicitations mécaniques à aucun moment du montage des éléments, de sorte qu'il n'est pas nécessaire qu'il soit réalisé en une matière plastique possédant des caractéristiques mécaniques élevées.En même temps, le procédé de fixation des bornes est rationnel et facilement automatisable, en ce sens que les éléments, étant simplement emmanchés axialement, n'exigent aucun positionnement mutuel particulier. I1 convient de remarquer que, en dépit de la simplicité relative du mode de fixation utilisé, on a pu vérifier expérimentalement que les bornes décrites plus haut peuvent supporter un effort de traction de 30 kg ou plus sans aucune modification sensible du contact électrique (dans le cas des dimensions et matériaux standards). Naturellement, le condensateur decrit plus haut peut subir toutes les modifications qui seront considérées comme avantageuses.Par exemple, les divers éléments peuvent présenter des configurations diverses et le corps 7 peut être fixé à la borne 8 par soudage, en supplément ou en remplacement de l'opération de rivetage,sans pour cela sortir du domaine de l'invention. En outre, les diverses phases du procédé de fixation peuvent se succéder dans un ordre différent de celui décrit plus haut. Par exemple, les languettes 6 peuvent être soudées à la tête 9 des corps traversants correspondants avant que ces derniers ne soient insérés dans les ouvertures correspondantes du couvercle 5. En variante, la fixation des bornes 8 sur les corps traversants 7 peut être exécutée après l'enfonoement de ces corps à travers les ouvertures du couvercle 5 et également simultanément avec la réalisation des têtes de rivet 16. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 - Condensateur électrolytique comprenant une enveloppe protectrice munie d'un couvercle isolant qui présente au moins deux ouvertures pour le passage des connexions électriques, chacune de ces connexions comprenant une languette métallique située à l'intérieur de l'enveloppe protectrice, un corps métallique enfilé à travers l'une desdites ouvertures et une borne extérieure en matière soudable, ce condensateur étant caractérisé en ce que ledit corps traversant (7) comprend une partie de tête (9) destinée à buter contre la surface intérieure (14) du couvercle (5) et une partie traversante (10) qui émerge à l'extérieur du couvercle et qui est repoussée contre le couvercle, le long de sa périphérie, ladite partie traversante présentant un trou axial (11) destiné à recevoir à emmanchement forcé une partie- de la borne extérieure (8) qui comprend une extrémité renflée (13), la borne extérieure se prolongeant axialement au dehors dudit trou par une partie (12) présentant la forme d'une broche de contact, le bord de la partie traversante (10) qui délimite le trou étant repoussé sur la borne extérieure (8) de manière à assurer la fixation mécanique et la connexion électrique de cette borne, la tête (9) étant connectée à la languette correspondante (6) d'une façon connue en soi. 2 - Condensateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le trou (11) de la partie traversante (10) est borgne et possède une longueur axiale supérieure à celle de l'extrémité renflée (13) de la borne (8). 3 - Condensateur électrolytique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps traversant (7), le trou (11) et au moins l'extrémité renflée (13) de la borne (8) possèdent une section circulaire. 4 - Procédé de fixation des bornes d'un condensateur électrolytique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque borne, les phases consistant à (a) emmancher ladite partie de la borne extérieure (8) à force dans ledit trou (11) de la partie traversante (10) du corps (b) repousser le bord de la partie traversante (10) qui délimite le trou (11) sur la borne extérieure (8) de manière à assurer la fixation mécanique et la connexion électrique de cette borne , (c) emmancher, de préférence à force, l'ensemble composé de la borne extérieure (8) et du corps traversant (7) ainsi assemblés dans l'ouverture correspondante du couvercle isolant (5), contre la surface intérieure (14) duquel ladite tête (9) vient buter, tandis que la partie traversante (10) du corps et la borne (8) font saillie à l'extérieur du couvercle ; (d) repousser contre le couvercle (5) la portion périphérique de la partie traversante (10) du corps qui emerge à 11 extérieur du couvercle de manière à assurer la fixation mécanique de cette partie traversante sur le couvercle ; (e) connecter ladite tête (9) à la languette correspondante (6) du condensateur; d'une façon connue en soi. 5 - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le corps traversant (7) et la borne (8) sont assemblés ensuite entre eux par soudage.