Brevet FR2478936A1 — publié le 19810925

L'invention se rapporte à des dispositifs électriques du type comprenant un bottier, dont une extrémité ouverte est destinée à la mise en place d'un composant électrique, ainsi qu'un élément rigide d'obturation de l'extrémité ouverte du boîtier afin d'enfermer le composant électrique dans ce dernier. L'invention se rapporte plus particulièrement à un organe de positionnement se plaçant entre le composant électrique et l'élément rigide d'obturation afin d'immobiliser le composant dans le bottier. De nombreux dispositifs dans lesquels un composant électrique est enveloppé dans un boîtier sont utilisés dans les applications dans lesquelles ils subissent de grandes quantités de vibrations mécaniques. En conséquence, le composant peut se déplacer horizontalement et verticalement à l'intérieur du bottier à moins qu'il ne soit immobilisé dans ce dernier. Ces déplacements risquent de provoquer des dégâts au dispositif électrique. L'un des moyens utilisés il y a longtemps pour immobiliser le composant électrique à l'intérieur du boîtier a consisté à placer du goudron ou de l'asphalte dans le fond de ce dernier, autour du composant électrique. Il a toutefois été observé que, bien que le goudron ou l'asphalte soit capable d'empêcher les déplacements du composant électrique dans de nombreuses applications, il n'en empêche pas les déplacements néfastes dans les applications impliquant de grandes quantités de vibrations mécaniques. De nombreux dispositifs d'immobilisation ont donc été conçus pour tenter de fixer le composant électrique à l'intérieur du boîtier afin d'en empêcher les déplacements néfastes lorsque le dispositif électrique est soumis à une grande quantité de vibrations mécaniques. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique N0 2 758 258, NO 2 758 259, N0 2 856 570, NO 3 439 234, NO 3 463 969 et N0 3 697 824 décrivent des exemples de ces dispositifs d'immobilisation de l'art antérieur. Il convient de remarquer que les cinq premiers des brevets cités ci-dessus décrivent essentielle- ment des dispositifs d'immobilisation qui sont placés dans le fond du boîtier afin de remplacer le goudron ou l'asphalte pour fixer le composant électrique à l'intérieur de ce bottier. Par contre, le dernier des brevets cités ci-dessus décrit un dispositif d'immobilisation qui se place entre le composant électrique et un couvercle qui ferme le boîtier, de sorte qu'il est possible d'utiliser aussi du goudron ou de l'asphalte dans le fond du boîtier pour empêcher les déplace- ments néfastes du composant électrique dans ce dernier. L'un des problèmes soulevés par le dispositif d'immobilisation décrit dans le dernier mentionné des brevets des Etats-Unis d'Amérique précité ci-dessus concerne le montage du dispositif électrique. Il a par ailleurs été observé que, dans les applications impliquant des vibrations mécaniques extrZ1meITent fortes, le composant électrique reste néanmoins soumis à certains déplacements à l'intérieur du bottier. En particulier, le composant électrique est encore capable de se déplacer verticalement à l'intérieur du bottier. L'invention a donc pour objet un organe perfectionné d'immobilisation du composant électrique à l'intérieur du boîtier d'un dispositif électrique, cet organe pouvant être préalablement assemblé au couvercle du boîtier avant la liaison des connexions électriques du composant correspondant aux bornes placées sur le couvercle. Cette particularité permet d'utiliser des connexions électriques ayant une longueur minimale. L'organe de fixation selon l'invention se place au sommet d'un dispositif électrique de manière à le bloquer dans le couvercle moulé du boîtier sur lequel sont fixées les bornes. Ce blocage permet à l'organe d'immobilisation de retenir un composant électrique extrêmement grand et d'en restreindre aussi bien les mouvements verticaux que les mouvements horizontaux à l'intérieur du boîtier. L'organe d'immobilisation selon l'invention comprend une pièce centrale dont partent radialement au moins deux bras décalés angulairement, un élément en saillie axia- lement sur la pièce centrale étant destiné à s'appliquer contre le composant électrique et des éléments s'appliquant d'une part contre le couvercle du boîtier du dispositif électrique et d'autre part contre les bras étant -destinés à restreindre les mouvements de la pièce centrale et de ces bras par rapport au couvercle. Un condensateur selon l'invention comprend un boîtier ouvert à une extrémité, un corps de condensateur comprenant un espace vide à une extrémité, ce corps étant placé dans le boîtier de manière que son espace vide soit à faible distance de l'extrémité ouverte de ce dernier et un organe de retenue étant disposé entre l'extrémité ouverte du boîtier et l'espace vide du corps du condensateur, cet organe de retenue comprenant des convexités qui pénètrent dans l'espace vide du corps du condensateur et dans l'orifice ouvert du boîtier de manière à empêcher le corps du condensa- teur d'effectuer des mouvements néfastes par- rapport au boîtier. L'invention va être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: - la figure 1 est une élévation partielle avec coupe axiale partielle d'un dispositif électrique comprenant l'organe d'immobilisation selon l'invention; - la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une vue explosée partielle du dispositif électrique de la figure 1 et en montre l'organe d'immobilisation selon l'invention; et - la figure 4 est une vue en plan de l'organe d'immobilisation et en montre les relations des différentes pièces. L'organe d'immobilisation selon l'invention que représente en particulier la figure 1 s'utilise très avanta- geusement dans un dispositif électrique 10 qui comprend un récipient, une boîte ou un boîtier 12 qui est cylindrique et comporte une extrémité fermée (non représentée) et une extrémité ouverte 13 formant une cavité de logement d'un composant électrique 14. Le dispositif électrique 10 est à titre d'exemple un condensateur de type électrolytique et le boîtier 12 est en métal ou en alliage métallique, par exemple 4 2478936 en aluminium, ou encore en matière thermoplastique. Un corps cylindrique de condensateur 14 consiste en une cartouche enroulée en spirale et formée de plusieurs électrodes métalliques 16, 18 en un métal convenable en feuille, par exemple en aluminium, tantale ou analogue, et plusieurs éléments d'entretoisement 20 de matière isolante, par exemple de papier poreux ou analogue qui est imprégné d'un électrolyte liquide de composition connue. Les électrodes métalliques 16 et 18 ainsi que les éléments d'entretoisement 20 sont enroulés concentriquement à l'intérieur du corps 14 autour d'une âme vide 22 disposée dans l'axe du corps 14. Deux fils de connexion 24, 26 ressortant parallèlement à l'axe du corps 14 du condensateur sont connectés aux électrodes métalliques 16 et 18. Le corps 14 du condensateur tel que représenté sur la figure 1 se trouve à l'intérieur du boîtier 12 et une composition conductrice de la chaleur et anti-vibratoire, par exemple une composition de remplissage, du goudron ou de l'asphalte 28, est placée dans le fond du boîtier 12 de manière à le remplir partiellement et à restreindre les déplacements du corps électrique 14 à l'intérieur de ce dernier. Il doit être bien entendu que des éléments anti- vibratoires tels que ceux que représentent les brevets précités des EtatsUnis d'Amérique NO 2 856 570, NI 3 439 234 et NI 2 758 259 peuvent être utilisés en place de la composition de remplissage. Un disque rigide de matière isolante, par exemple de résine phénolique, est placé sur l'extrémité ouverte 13 du boîtier 12 afin de l'obturer et ainsi de renfermer ou d'en- capsuler le corps 14 du condensateur dans ce boîtier. L'élément rigide d'obturation 30 comporte deux bornes 32 qui en ressortent parallèlement à l'axe et qui permettent d'effectuer les connexions électriques extérieures du dispositif électrique 10. L'obturateur ou couvercle rigide 30 comprend deux trous 34 par lesquels passent les bornes 32 qui sont destinées à être fixées aux deux fils 24 et 26 de connexion du corps 14 du condensateur. Comme le montrent en particulier les figures 2 et 3, chaque borne 32 comporte une saillie 36 sur laquelle se fixent des fils électriques de connexion 24 et 26. Comme le montrent les figures 1 et 3, l'obturateur rigide 30 comprend une surface supérieure ou extérieure 38 et une surface inférieure ou intérieure 40 entre lesquelles est disposé un rebord annulaire 42 utilisé pour la fixation de cet obturateur sur le bottier 12 d'une manière qui sera décrite par la suite. Le rebord 42 comporte un bourrelet annulaire 44. Le boîtier 12 comprend un épaulement annulaire 50 orienté radialement vers l'extérieur ainsi qu'un élément de cloison 52 orienté vers le haut parallèlement à l'axe et partant de l'épaulement 50, ce dernier et cet élément de cloison étant destinés à loger et fixer le couvercle rigide 30 sur le boîtier 12. L'élément de cloison 52 orienté parallèlement à l'axe comprend une extrémité supérieure 54 qui, comme le montre la figure 1, est rabattu vers l'intérieur de manière à fixer un joint torique de caoutchouc 56 contre le rebord annulaire 42 du couvercle rigide 30 afin de fixer ce dernier sur le boîtier 12. Comme le montre la figure 1, lorsque le couvercle 30 est fixé au boîtier 12, un espace 58 subsiste entre le couvercle et le corps 14 du condensateur et permet d'y placer l'organe d'immobilisation selon l'invention. Comme le montrent les figures 2 et 3 et conformé- ment à l'invention, l'obturateur rigide 30 comporte trois cavités allongées 60, 62 et 64 orientées radialement et réalisées dans la surface 40 de son fond. Une caractéristique importante réside dans le fait que ces cavités 60, 62 et 64 se rétrécissent et ne pénètrent que partiellement dans le couvercle 30, c'est-à-dire qu'elles n'en atteignent pas la surface supérieure 38. Comme le montre en particulier la figure 2, les cavités 60, 62 et 64 forment un Y centré sur le couvercle 30 et sont décalées de 1200 les unes par rapport aux autres. Comme le montrent par ailleurs les figures 2 et 3, les trois cavités 60, 62 et 64 sont placées de manière à être à distance des deux bornes 32 fixées dans le couvercle 30. Par ailleurs, chaque cavité se rétrécit de son orifice situé sur la surface du fond 40 vers son fond, l'angle de rétrécissement étant d'environ 1,50. Comme le montrent par ailleurs les figures 1 et 3, un organe 70 placé dans l'espace 58 compris entre le corps 14 du condensateur et le couvercle 30 et destiné à immobiliser ce corps 14 à l'intérieur du boîtier 12 a une forme générale en Y. A titre d'exemple, l'organe d'immobili- sation 70 est en matière plastique ayant une grande résistance aux chocs, par exemple en "Nylon" armé de fibres de verre ou en polyester thermoplastique. L'organe d'immobi- lisation 70 comprend une pièce cylindrique centrale 72 et une pièce de positionnement tronconique 74 en saillie vers le bas, disposée dans l'axe et pénétrant dans l'âme vide 22 du corps 14 du condensateur. Un premier bras 76 orienté radiale- ment vers l'extérieur de la pièce centrale 72 comprend un téton 78 orienté-parallèlement à l'axe, en saillie vers le haut et dont la position sur le bras 76 correspond à celle de la première caVité 60. Ce premier bras 76 comprend par ailleurs une colonnette d'entretoisement 80 en saillie vers le haut, orientéeparallèlement à l'axe et s'appliquant contre la surface inférieure 40 du couvercle rigide 30 lorsque le téton 78 pénètre dans la cavité 60, de manière à orienter le bras 76 en le retenant à distance du couvercle 30. Un point important réside dans le fait que le téton 78 comporte aussi un rétrécissement d'environ 1,50, son diamètre maximal étant voisin du bras 76. Le premier bras 76 comprend également plusieurs bossages 82 en saillie vers le bas, orientés parallèlement à l'axe et destinés à s'appliquer contre le sommet du corps 14 du condensateur. Un second bras 84 orienté radialement vers l'extérieur de la pièce centrale 72 comporte un second téton 86 en saillie vers le haut, orienté parallèlement à l'axe et placé sur ce bras de manière que son emplacement corresponde à celui de la cavité 62. Le second bras 84 comprend également une seconde colonnette d'entretoisement 88 en saillie vers le haut, orientée parallèlement à l'axe et destinée à s'appliquer contre la surface inférieure 40 du couvercle 30 de manière à retenir le bras 84 à distance de ce dernier. Le téton 86 comporte aussi un rétrécissement d'environ 1,50. Par ailleurs, le second bras 84 comprend plusieurs bossages 90 en saillie vers le bas, orientés parallèlement à l'axe et destinés à s'appliquer contre la surface supérieure du corps 14 du condensateur. Un troisième bras 92 orienté radialement vers l'extérieur de la pièce centrale 72 comprend un troisième téton 94 en saillie vers le haut, orienté parallèlement à l'axe et dont l'emplacement correspond à celui de la cavité 64, ce bras comportant par ailleurs une troisième colonnette d'entretoisement 96 en saillie vers le haut, orientée parallèlement à l'axe et destinée à s'appliquer contre la surface inférieure 40 du couvercle 30 lorsque le troisième téton 94 pénètre dans la cavité 64 de manière à maintenir le bras 92 à distance du couvercle 30, le bras 92 comportant finalement plusieurs bossages 98 en saillie vers le bas, orientés parallèlement à l'axe et destinés à s'appliquer contre le sommet du corps 14 du condensateur. Le téton 94 comporte également un rétrécissement d'environ 1,50. Comme le montre la figure 3, les bras 76, 84 et 92 sont placés les uns par rapport aux autres à des distances angulaires de 120 qui correspondent aux distances angulaires séparant les cavités 60, 62 et 64. Donc, les tétons 78, 86 et 94 qui sont orientés parallèlement à l'axe et font saillie vers le haut sur les bras 76, 84 et 92 se logent et s'ajustent dans les cavités 60, 62 et 64 du couvercle 30; la pièce de positionnement 74 disposée dans l'axe eût en saillie vers le bas pénètre dans l'âme vide 22 du corps 14 du condensateur et les multiples bossages 82, 90 et 98 en saillie vers le bas et orientés parallèlement à l'axe s'appliquent contre la surface supérieure du corps 14 du condensateur, de manière à restreindre la liberté de déplacement horizontal et de rotation de ce corps 14 par rapport au couvercle 30. De plus, les colonnettes d'entretoisement 80, 88 et 96 orientées vers le haut parallèlement à l'axe s'appliquent contre la surface inférieure 40 du couvercle 30 de manière à restreindre la liberté de mouvement vertical du composant électrique 14 dans le boitier 12. Dans la représentation de la figure 4, l'un des bras, à savoir le bras 84 est placé à une distance angulaire de l'autre bras 76 qui est légèrement inférieure à 1200 et à une distance angulaire d'un autre bras 92 qui est légèrement supérieure à 1200, de manière que, lorsque les tétons 78, 86 et 94 sont introduits dans les cavités 60, 62 et 64, ils se logent étroitement dans ces dernières de façon que les surfaces de frottement ainsi créées entre ces tétons et ces cavités fixent l'organe d'immobilisation 70 sur le couvercle rigide 30. A titre d'exemple, la distance angulaire comprise entre les bras 84 et 76 est d'environ 1 à plus petite que 1200 et en conséquence la distance angulaire comprise entre les bras 84 et 92 est d'environ. 1 ou plus grande que 1200. Cette caractéristique particulière facilite l'assemblage préliminaire du couvercle rigide 30 et de l'organe d'immobilisation 70 avant la fixation des fils de connexion 24 et 26 aux bornes 32. Une particularité importante réside donc dans le fait que le corps 14 du condensateur, les fils de connexion 24 et 26 ainsi que l'organe d'immobilisation 70 peuvent tous être assemblés au couvercle 30 avant que ce dernier soit mis en place et fixé sur le boîtier 12-du dispositif électrique 10. REVENDICATIONS 1. Dispositif électrique comprenant un boîtier (12) comportant une extrémité ouverte (13) par laquelle peut être mis en place un composant électrique (14) et un élément rigide (30) d'obturation de cette extrémité ouverte afin de renfermer le composant électrique dans le boîtier, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un système d'immobilisation interposé entre le composant électrique (14) et l'élément rigide d'obturation (30) de manière à fixer le composant électrique à l'intérieur du boîtier (12), ledit organe d'immobilisation comprenant une pièce centrale (72), au moins deux bras (76, 84, 92) disposés angulairement à distance l'un de l'autre et orientés radialement vers l'extérieur de ladite pièce centrale (72), une pièce de positionnement (74) disposée dans l'axe à l'extérieur de la pièce centrale de manière à s'appliquer contre le composant électrique (14) et des éléments de serrage de l'élément d'obturation rigide (30) contre lesdits bras (76, 84, 92), afin de restreindre la liberté de mouvement de la pièce centrale et des bras par rapport à l'élément rigide d'obturation. 2. Dispositif électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que des éléments (82, 90, 98) orientés parallèlement à l'axe vers l'extérieur des bras (76, 84, 92) sont destinés à s'appliquer contre le composant électrique (14). 3. Dispositif électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments (82, 90, 98) orientés parallèlement à l'axe vers l'extérieur des bras consiste en de multiples bossages placés à distance les uns des autres. 4. Dispositif électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de serrage de l'élément rigide d'obturation contre les brasconsistent en au moins deux cavités (60, 62, 64) orientées radialement, réalisées dans l'élément rigide d'obturation (30) et placées à des distances angulaires qui correspondent à celles qui séparent lesdits bras, au moins deux tétons, (78, 86, 94) orientés parallèlement à l'axe vers l'extérieur des bras étant destinés à se loger dans lesdites cavités. 5. Dispositif électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'immobilisation comprend trois cavités (60, 62, 64) orientées radialement, placées à distance angulaire les unes par rapport aux autres et réalisées dans l'élément rigide d'obturation (30), trois bras (76, 84, 92) placés à distance angulaire les uns des autres et orientés radialement vers l'extérieur de la pièce centrale (72), la distance angulaire comprise entre les bras correspondant à celle qui est comprise entre les cavités, trois tétons (78, 86, 94) orientés parallèlement à l'axe vers l'extérieur des bras étant destinés-à s'insérer dans lesdites cavités et plusieurs bossages (82, 90, 98) orientés parallèlement à l'axe à l'extérieur des bras étant destinés à s'appliquer contre le composant électrique (14). 6. Dispositif électrique selon la revendication , -caractérisé en ce que le système d'immobilisation a une forme générale en Y et les distances angulaires comprises entre les bras (76, 84, 92) et entre les cavités (60, 62, 64) sont sensiblement égales à 1200. 7. Dispositif électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'angle compris entre deux bras (76. 84) est légèrement plus -petit que 1200 afin de créer un frottement de surface entre les tétons en saillie sur ces deux bras et les deux cavités correspondantes. 8. Dispositif électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux colonnettes (80, 88, 96) en saillie parallèlement à l'axe vers l'extérieur des bras (76, 84, 92) de manière à maintenir la pièce centrale (72) et ses bras à distance de l'élément rigide d'obturation (30). 9. Condensateur comprenant un boîtier (12) comportant une extrémité ouverte (13), un corps de condensateur (14) comportant un vide à une extrémité et logé dans le boîtier de manière que ce vide soit à faible distance de l'extrémité ouverte du boîtier et un système de retenue (70) étant interposé entre ladite extrémité ouverte du boîtier et le vide du corps du condensateur, ce système comprenant des saillies pénétrant dans le vide du corps du il 2478936 condensateur par l'extrémité ouverte du boîtier de manière à empêcher le corps du condensateur d'effectuer des mouvements néfastes par rapport au boîtier. 10. Condensateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit système de retenue (70) comprend une pièce centrale (72), plusieurs bras (76, 84, 92) orientés radialement vers l'extérieur de la pièce centrale, un élément (74) orienté dans l'axe vers l'extérieur de la pièce centrale de manière à pénétrer dans le vide du corps du condensateur (14) et des bossages (82, 90, 98) orientés parallèlement à l'axe vers l'extérieur des bras de manière à pénétrer dans l'extrémité ouverte du boîtier.