Brevet FR2436546A1 — publié le 19800411

La présente invention concerne un procédé dt arnissage d'une plaquette circuit imprimé et de son enfichage dans le bottier d'un appareil à batterie, et en particulier d'une pendule électronique batterie, comprenant un moteur constitué par une bobine avec un corps de bobine et des enroulements, plusieurs tôles statoriques et un rotor. Dans les appareils batterie connus et en particulier dans les pendules entraînées par un moteur pas-a-pas, tous les composants sontconstitués sous forme d'éléments individuels qui sont montés dans leur position correspondante. Ceci concerne surtout-la plaquette a circuit imprimé, mais également et de la même maniere les pieces de l'engrenage et du moteur pas-a-pas, les éléments de contact de la batterie et analogues.La mise en place et le positionnement individuels de ces composants nécessitent cependant un nombre non negligeable d'opérations de montage individuelles, et en regle générale il est nécessaire d'avoir recours plusieurs éléments de fixation pour maintenir ces pieces en position. Partant de ce fait, le but de l'invention est de constituer la plaquette circuit imprimé et divers autres composants de l'appareil de maniere que la plaquette puisse être garnie de façon simple avec les composants qui doivent être fixés sur elle et mise dans le boîtier de l'appareil sans avoir besoin d'avoir recours a des opérations d'ajustage particulieres. Selon l'invention ce problème est résolu grâce au procédé comprenant les étapes suivantes: I.Garnissage de la plaquette a circuit imprimé avec les éléments du dispositif de commutation électronique II. Garnissage de la plaquette å circuit imprimé avec les composants électromécaniques de l'appareil y compris les parties statiques du moteur III. Realisation des liaisons électriques entre les composants montés préalablement sur la plaquette a circuit imprimé lors des étapes précédentes avec les voies conductrices qui leur sont associées IV. Enfichage de la plaquette a circuit imprime sur laquelle sont montés prealablement les composants dans le boîtier et dans celui-ci dans des éléments de réception conformés de façon appropriée, la plaquette a circuit imprimé ainsi que les éléments montés sur elle étant amenés dans leur position correcte par rapport aux autres parties du moteur ou de l'appareil. On commence au cours de l'étape I disposer sur la plaquette à circuit imprimé d'abord un circuit intégré, puis un quartz pour oscillateurs et divers composants électroniques. Au cours de l'étape II, on commence par introduire au cours d'une première opération dans un alésage de traversée du corps de la bobine et par les deux côtés un paquet respectif de tales statoriques, chaque paquet étant constitué par au moins deux tales statoriques pourvues de bras de fixation de longueur différente, qui sont montés l'intérieur de l'alésage de traversée par recouvrement et de manière que les tôles statoriques des deux paquets se recouvrent par leur bras de fixation le plus long respectif et viennent s'appliquer respectivement sur leur caté frontal contre le bras le plus court de l'autre talle statorique. Après le montage préalable des paquets de tôles statoriques, la bobine est fixée sur la plaquette à circuit imprimé au cours d'une autre opération de l'étape II, toutes les parties - bobine et paquets de tales statoriques - s'enclenchant respectivement dans des passages associés de la plaquette à circuit imprimé par des nez de fixation formés sur elles, alors que les broches de connexion de la bobine traversent simultanément des alésages pratiqués dans la plaquette à circuit imprimé. La plaquette à circuit imprimé est pourvue, au cours d'une operation de l'étape II, d'une plaque de contact de batterie constituée sous la forme d'une pièce en tale estampée et flexible. Les éléments de raccordement électriques de tous les composants montés préalablement jusqu'ici sur la plaquette à circuit imprimé sont soudés dans leurs emplacement de soudage associés au cours de l'étope III. Au cours de l'étape IV, la plaquette à circuit imprimé constituant un module enfichable avec les composants montés préalablement sur elle a l'extérieur est enfichée dans le boîtier en étant guidée par des nervures conformé- es de façon appropriée, la languette de contact élastique d'un second élément de contact de batterie disposé dans le bottier et constitué sous forme d'un contact couteau étant repoussée en direction opposée la force qu'elle exerce de manière que celle-ci établisse, dans la position définitive de la plaquette a circuit imprimé et en étant appliquée sur une voie conductrice de cette plaquette, une fixation positive de la plaquette dans le boîtier et également une liaison electrique avec une- batterie, le paquet de tôles statoriques qui n'ont été fixés à l'avance que de façon lâche sur la plaquette étant en outre amenés dans leur position exacte l'un par rapport la l'autre ainsi que par rapport au rotor du moteur lors de l'enfichage de la plaquette dans le bottier grâce aux tourillons de fixation aménages dans le bottier et passant dans leurs alésages de réception. Au cours d'une opération supplémentaire de l'étape II, d'autres composants électromécaniques éventuels tels qu'un commutateur ou analogue sont fixés sur la plaquette à circuit imprime. Grâce à la mise en place selon l'invention des parties statiques du moteur et d'autres composants de l'appareil en plus du dispositif de commutation électronique sur la plaquette a circuit imprimé, on obtient un module enfichable monté préalablement à l'extérieur, susceptible d'être mis en place pratiquement au moyen d'une unique opération manuelle dans le boîtier de l'appareil. L'avantage particulier de ce procédé consiste dans le fait que le plaquette circuit imprimé et les éléments qui doivent être fixés sur elle sont accessible de tous les côtés pendant leur montage, et en particulier la liaison des broches de connexion de la bobine avec les voies conductrices qui leur sont associées- sur la plaquette a circuit imprimé peut être réalisée de façon simple alors que dans les appareils de construction habituelle et du fait de l'espace réduit disponible dans le boîtier et d'une accessibilité difficile aux éléments de raccordement de la bobine, cette opération est liée à des difficultés considérables. Le procedé de l'invention sera maintenant expliqué plus en détail avec référence aux dessins ci-annexés représentant à titre d'exemple une pendule fonctionnant sur batterie et la plaquette à circuit imprimé qui lui est associée et dans lesquelles: la figure 1 est une vue d'une pendule dont on a retiré la partie arrière du boitier, la figure 2 est une vue de la face cuivrée de la plaquette à circuit imprimé utilisé dans Ia pendule, la figure 3 est une vue des composants de la pendule qui doivent être fixés sur la plaquette à circuit imprimé, la figure 4 est une vue de la partie avant du boîtier de la pendule représentée sur la figure 1, la figure 5 est une coupe de la partie du boîtier représentée sur la figure 4, selon la ligne V-V, la figure 6 est une vue par l'avant et par dessus de la plaquette à circuit imprimé après une première étape du procédé, la figure 7 est une vue par l'avant et par dessus de la plaquette à circuit imprimé après une seconde étape du procédé, et la figure 8 est une vue par dessus de la plaquette à circuit imprimé après une troisième étape du procédé. La pendule qui est représentée sur les figures à titre d'exemple d'un appareil fonctionnant sur batterie comprend une partie de boîtier avant 1 contenant un espace 2 pour les engrenages et un espace 3 pour la batterie, ainsi qu'une partie arrière du boîtier qui n'est pas représentée. Les deux parties du boîtier sont en matière plastique et reliées l'une à l'autre de façon positive mais cependant amovible au moyen de nez ou d'enfoncements d'enclenchement formés sur eux. En outre, la pendule comprend des engrenages 14 entraînant les aiguilles et dont les parties sont disposées aussi bien dans l'espace situé entre le fond de la partie avant 1 du boîtier et une plaque intermédiaire 5 que dans l'espace situé entre celle-ci et le fond de la partie arrière du boîtier, dans des positions de fixation constituées de façon appropriée. La référence 6 désigne une plaquette à circuit imprimé cuivré sur une face et servant de support pour les- composants représentés en détail sur la figure 3.Dans le détail, il s'agit en ce qui concerne ces composants des éléments d'un dispositif de commutation électronique 7, à savoir un condensateur ajustable 8, un condensateur fixe 9, un circuit intégré 10 et un quartz à oscillateurs 11, ainsi que les éléments statiques d'un moteur pas- & pas 12, à savoir une bobine avec un corps de bobine 13, un enroulement 14 et des broches de connexion 15, ainsi que deux paquets de tales statoriques 16 et 17 et en outre une plaque de contact positif 18 et un commutateur coulissant 19. Les composants représentés sur la figure 3, à l'exception du commutateur coulissant 19, sont aménagés sur la face non cuivrée de la plaquette à circuit imprimé 6, leurs éléments de raccordement étant passés dans des alésages ou des évidements de la plaquette à circuit imprimé 6 et reliés sur le côté cuivré de celle-ci à des voies conductrices associées. La référence 20 désigne les positions de soudage du condensateur ajustable 8, la référence 21 les positions de soudage du condensateur fixe 9, la référence 22 les positions de soudage du circuit intégré 10 et la référence 23 les positions de soudage du quartz pour oscillateurs. La référence 24 désigne les positions de soudage auxquelles les broches de connexion 15 de la bobine doivent être soudées.En-dessous de ces deux positions de soudage 24 sont formés des passages 25 dans la plaquette à circuit imprimé.6, dans lesquels la bobine et les paquets de tales statoriques pénètrent par des nez de fixation-26 ou 27 (figure 3) formés respectivement sur le corps de la bobine et les tôles statoriques individuelles. Deux autres positions de soudage 28 servent au soudage des broches de connexion 29 de la plaque de contact positif 18. L'alimentation en courant de la pendule est obtenue d'une batterie 30 disposée dans l'espace 3 dans le boîtier, son pôle négatif 31 étant relié à la voie conductrice associée de la plaquette à circuit imprimé 6 par l'interme- diaire d'un ressort à contact négatif 32 fixé sur le fond de la partie avant du boîtier, alors que son pale positif 33 est relié à la voie conductrice qui lui est associée par la plaque de contact positif 18. La plaque de contact positif 18 est réalisée sous forme d'une pièce en tôle estampée et flexible et comprend en dehors de ses broches de connexion repliées une rainure 34 disposée en oblique et dans laquelle est guidée la batterie 30 par son pale positif 33 en saillie. La forme oblique de cette rainure 34 permet d'utiliser des batteries plus putes sans avoir à modifier le montage du mouvement d'horlogerie. Il suffit dans ce cas que l'espace 3 réservé la batterie soit adapté aux dimensions de la batterie la plus petite.Le ressort de contact négatif 32 est également constitué sous forme d'une pièce de tôle estampée et flexible; il s'appuie par une première languette de contact 35 aussi bien contre une paroi 36 que contre le pale négatif 31 de la batterie 30; et il s' appuie par une seconde languette de contact 37 constituée sous forme d'un contact à couteau d'une part contre une surface de contact 38 (figure 2) de la plaquette à circuit imprimé 6, et d'autre part contre une paroi 39 de la partie avant 1 du boîtier. La seconde languette de contact 37 est repoussée de manière qu'une composante de force soit disponible entre la paroi 39 et la plaquette à circuit imprimé 6 grace à laquelle la plaquette est pressée contre la surface frontale d'une nervure d'appui 40 et est ainsi maintenue de façon positive en position enfichée. Le commutateur à coulisse 19 est monté mobile sur un rebord de la plaquette à circuit imprimé 6 et le long de celle-ci. En vue de son guidage, il comprend plusieurs éléments de guidage 41. En outre, il comprend un élément de contact 42 au moyen duquel deux voies conductrices 43 et 44 (figure 2) peuvent être contactées en vue de l'interruption des impulsions envoyées par le circuit intégré 10 au moteur pas-à-pas 12. Pour assurer son enclenchement, le commutateur à coulisse 19 comprend également un mamelon 45 qui s'enclenche selon la position du commutateur dans l'un ou l'autre de deux trous d'enclenchement 46, 47 de la plaquette à circuit imprimé 6.En outre, le commutateur 19 comprend une glissière 48 qui traverse en vue de la commande manuelle une ouverture non représentée de la paroi arrière du boîtier qui n'est pas non plus représentée. Comme on peut le voir sur la figure 3 et en particulier la coupe de la bobine, chacun des deux paquets de tôles statoriques 16 ou 17 comprend deux tôles pourvue chacune de bras-de fixation 49 ou 50 de longueur différente. Grâce à ces bras fixation 49 ou 50, les paquets de tôles statoriques 16 ou 17 sont maintenus par recouvrement à l'intérieur d'un alésage de traversée 51 du corps 13 de la bobine La fixation en position de la bobine et des paquets de tales statoriques sur la plaquette à circuit imprimé s'obtient par leurs nez, de fixation 26 ou 27 qui traversent des ouvertures 25 de la- plaquette à circuit imprimé. La bobine elle-même est simplement fixée sur la plaquette à circuit imprimé par ses broches de connexion 15 qui sont soudées sur les voies conductrices qui leur sont associées. La fixation correcte en position des deux paquets de tôles statoriques 16 ou 17 l'un par rapport à l'autre ainsi que par rapport à un rotor 52 du moteur pas-à-pas 12 est réalisé- par des tourillons de fixation 53 (figures 4 et 5) constituant des éléments de réception et traversant des alésages de réception 54 des deux paquets de tales statori ques 16 ou 17, ces éléments 53 étant aménagés à l'extrémité supérieure de piliers 55. Ces piliers 55 sont formés sur la partie avant 1 du boîtier et comprennent également et respectivement en dehors des tourillons de fixation 53 des surfaces d'appi56 (figure 5) sur lequelles viennent s'appuyer les paquets de tales statoriques 16 ou 17. La référence 57 désigne finalement un autre pilier constituant un support pour le rotor 52. La plaque à circuit imprimé 6 est montée dans la partie avant 1 du boîtierparallèllement à l'axe du rotor daans des éléments de réception conformés de façon appropriée. En ce qui concerne ces éléments de réception, il s'agit de la nervure d'appui 40, d'autres nervures d'appui 58 et de nervures de guidage 59 contre lesquelles s'appuie latéralement la plaquette à circuit imprimé 6. Pour fixer la plaquette 6 en direction longitudinale, un enfoncement d'enclenchement 60 est formé sur elle et une nervure transversale 61 (figure 4) constituée dans la partie avant 1 du boîtier vient y pénétrer. On décrira maintenant plus en détail le procédé selon l'invention pour le garnissage de la plaquette à circuit imprimé avec les composants électromécaniques représentés sur la figure 3 et les éléments de commutation du dispositif de commutation électronique 7 ainsi que la mise en place dans le boîtier de l'appareil, avec référence aux figures 6 à 8 representant diverses étapes du procédé. Lors d'une première étape I, la plaquette à circuit imprimé 6 est garnie des éléments de commutation du dispo sitif de commutation électronique 7. Le condensateur ajustable 8, le condensateur fixe 9, le circuit intégré 10 ainsi que le quartz pour oscillateurs 11 sont alors fixés sur le caté non cuivré de la plaquette 6 et leurs éléments de raccordement sont passés dans les alésages prévus à cet effet dans la plaquette (voir figure 6). Au cours d'une seconde étape II (voir figure 7), la plaquette à circuit imprimé 6 est garnie des composants électroniques, y compris les parties statiques du moteur pas-à-pas. Au cours d'une première opération, on commence par introduire les tôles statoriques des deux paquets 16 et 17 par leurs bras de fixation 49 et 50 dans l'alésage de traversée 51 du corps 13 de la bobine de manière que ces tôles statoriques se recouvrent par leurs bras respectifs de fixations 50 les plus longs et viennent s'appliquer respectivement sur leur côté frontal contre les bras les plus courts 49 de l'autre tôle. Au cours d'une seconde opération de l'étape II, la bobine' est montée sur le côté non cuivré de la plaquette à circuit imprimé 6 en même temps que les paquets de tôles statoriques 16 et 17 montés préalablement sur elle, la bobine et les deux paquets de tôles statoriques s'enclenchant par les nez de fixation 26 ou 27 formés sur ces éléments dans les passages associés 25 de la plaquette à circuit imprimé 6 alors que simultanément les broches de connexion de la bobine traversent les alésages qui leur sont réservés dans la plaquette à circuit imprimé 6. Au cours d'une autre opération de l'étape il, la plaquette à circuit imprimé 6 est garnie avec la plaque de contact positif 18. En outre, et au cours de cette étape II, d'autres composants électromécaniques tels que le commutateur à coulisse 19 ou analogue peuvent être fixés sur la plaquette circuit à imprime 6. Lors de l'étape III, les liaisons électriques entre les composants montés à l'avance sur la plaquette à circuit imprimé 6 et les éléments de commutation sont réalisées au moyen des voies conductrices associées. A ce moment, les éléments de connexion de tous les composants montés préalablement jusqu'ici sur la plaquette à circuit imprimé sont soudés dans leurs emplacements de soudage associés (figure 2). Après cette opération, tous les composants représentés sur la figure 3 sont reliés de façon définitive à la plaquette à circuit imprimé 6. Cette plaquette 6 constitue désormais avec les composants montés préalablement sur elle à l'extérieur un module enfichable - voir figure 8 - qui dans le cadre de l'étape IV du procédé peut être enfiché pratiquement grâce à une unique opération manuelle dans le boîtier et dans les éléments de réception prévus à l'intérieur du boîtier. La plaquette à circuit imprimé ainsi que les éléments -disposés sur elle sont alors amenés dans leur position correcte par rapport aux autres parties du moteur ou de l'appareil. Pendant cette opération d'insertion, la pla -quette à circuit imprimé 6 est guidée par les deux nervures de guidage 59 ainsi que par les nervures d'appui 40 et 58, et en même temps que ce processus d'insertion, la languette de contact du ressort à contact négatif 32 est repoussée en direction inverse de celle de la force qu'elle exerce de manière que par la languette de contact 37 qui s'applique dans la position finale de la plaquette à circuit imprimé 6 contre la surface de contact 3 & de cette plaquette, il soit produit aussi bien une fixation positive de la plaquette dans le boitier qu'une liaison électrique avec la batterie 30. En outre, quand on introduit la plaquette à circuit imprimé dans le boîtier, les tales statoriques des deux paquets de tales 16 ou 17 préalablement montés de façon lâche sur la plaquette sont amenées en position correcte les unes par rapport aux autres ainsi. que par rapport au rotor 52 du moteur pas-à-pas 12 grâce aux tourillons de fixation 53 qui traversent les alésages de réception 54. Finalement, il faut également signaler que le procédé de l'invention n'est pas limité aux pendules mais peut s'appliquer à des appareils de forme différente. REVENDICATIONS 1. Procédé de garnissage d'une plaquette à circuit imprimé avec des composants électromécaniques et des éléments de commutation d'un dispositif de commutation électronique d'un appareil à batterie, et en particulier d'une pendule électronique à batterie, comprenant un moteur constitué par une bobine avec un corps de bobine et des enroulements, plusieurs tales statoriques et un rotor, et de leur mise en place dans le boîtier de l'appareil, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: I. Garnissage de la plaquette à circuit imprimé (6) avec les éléments (8, 9, 10, 11) du dispositif de commutation électronique (7) Il. Garnissage de la plaquette à circuit imprimé (6) avec les composants électromécaniques (18, 19) de -l'appa- reil y compris les parties statiques (13 - 17) du moteur (12) III.Réalisation des liaisons électriques entre les composants montés prealablement sur la plaquette à circuit imprimé lors des étapes précédentes avec les voies conductrices qui leur sont associées IV. Enfichage de la plaquette à circuit imprimé (6) sur laquelle sont montés préalablement les composants dans le boîtier (1) et dans celui-ci dans des éléments de réception (40, 53, 58, 59) conformés de façon appropriée, la plaquette à circuit imprimé 16) ainsi que les éléments montés sur elle étant amenés dans leur position correcte par rapport aux autres parties du moteur (12) ou de l'appareil 2. Procéde selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape I on dispose sur la plaquette à circuit imprimé (6) d'abord un circuit intégré (10), un quartz pour oscillateurs (11) et drivers composants électroniques discrets (8, 9). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape Il, on commence par introduire au cours d'une première opération dans un alésage de traversée (51) du corps (13) de la bobine et par les deux côtés un paquet respectif de tôles statoriques (16, 17), chaque paquet étant constitué par au moins deux tôles statoriques pourvues de bras de fixation (49, 50) de longueur différente, qui sont montés à l'intérieur de l'alésage de traversée par recouvrement et de manière que les tôles statoriques des deux paquets (16, 17) se recouvrent par leur bras de fixation le plus long respectif et viennent s'appliquer respectivement sur leur côté frontal contre le bras le plus court (49) de l',autre tôle statorique. - 4. Procédé selc Fensemhle 4.Procédé ae-sravendicatians 1 et 3, caractérisé en ce que la bobine, après le montage préalable des paquets de tales statoriques (16, 17), est fixée sur la plaquette à circuit imprimé (6) au cours d'une autre opération de l'étape II, toutes les parties - bobine et paquets de tôles statoriques (16, 17) - s'enclenchant respectivement dans des passages (25) associés de la plaquette à circuit imprimé (6) par des nez de fixation (26, 27) formés sur elles, alors que les broches de connexion (15) de la bobine traversent simultanément des alésages pratiqués dans la plaquette à circuit imprimé (6). 5. Procédé selon une quelconque des revendications 1, 3 ou 4, caractérisé en ce que la plaquette à circuit imprimé (6) est pourvue, au cours d'une opération de l'étape II, d'une plaque de contact de batterie (18) constituée sous la forme d'une pièce en tôle estampée et flexible. 6. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape III, les éléments de raccordement électriques de tous les composants montes-préalablement jusqu'ici sur la plaquette à circuit imprimé (6) sont soudés dans leursemplacement de soudage associés (20 - 24, 28). 7. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape IV, la plaquette à circuit imprimé (6) constituant un module enfichable avec les composants montés préalablement sur elle à l'extérieur est enfichée dans le boîtier (1) en étant guidée par des nervures (40, 58, 59) conformées de façon appropriée, la languette de contact (37) élastique d'un second élément de contact de batterie (32) disposé dans le boîtier (1) et constitué sous forme d'un contact à couteau étant repoussée en direction opposée à la force qu'elle exerce de manière que celle-ci établisse, dans la position définitive de la plaquette à circuit imprimé (6) et en étant appliquée sur une voie conductrice (38) de cette plaquette, une fixation positive de la plaquette (6) dans le boîtier (1) et également une liaison électrique avec une batterie (30), le paquet de tales statoriques (16, 17) qui-n'ont été fixes à l'avance que de façon lâche sur la plaquette étant en outre amenes dans leur position exacte l'un par rapport à l'autre ainsi que par rapport au rotor (52) du moteur (12) lors de lienfichage de la plaquette (6) dans le boîtier (1) grâce aux tourillons de fixation (53)- aménagés dans le boîtier et passant dans leurs alésages de réception (54). 8. Procédé selon une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'au cours d'une opération supplementaire de l'étape Il, d'autres composants électromécaniques éventuels tels qu'un commutateur (19) ou analogue sont fixés sur la plaquette à circuit imprimé (6).