Brevet FR2490443A1 — publié le 19820319

L'invention concerne un nécessaire pour la réalisation de circuits ébderiques, en particulier à l'usage des laboratoires et de l'enseignement. Les circuits électriques réalisés selon les procédés habi- tuels ne sont généralement pas la réplique exacte du schéma théori- que de fonctionnement. Ie plus la connexion des composants électro- niques sur ces circuits étant obtenue par soudure, il n'est plus possible d'utiliser de nouveau ces composants pour d'autres circuits sans risquer de les endommager en les dessoudant. L'invention a pour but de combler ces lacunes en réalisant un nécessaire complet pour la réalisation de circuits électriques, pra- tique, sans soudures, o le circuit électrique ainsi obtenu est la réplique exacte de son schéma théorique et o les composants élec- troniques employés sont réutilisables pour d'autres circuits. Un nécessaire complet, pour la réalisation de circuits élec- triques, selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une plaque perforée et des modules de jonction s'encastrant dans les per- forations de la plaque. Suivant une autre caractéristique, la plaque comporte des trous qui peuvent être disposés en quinconce. Suivant une autre caractéristique, les modules de jonction comportent une t8te cylindrique, limitée par deux plans parallèles; suivant l'axe de la partie cylindrique et en dessous de cette partie formant la tête se trouve un ergot formé de deux parties tronconi- ques et fendu en son milieu, cet ergot maintenant par frottement le module de jonction dans un des trous de la plaque. Suivant une autre caractéristique, la tête des modules de jonction a la forme d'un parallélépipède. Suivant une autre caractéristique, la tête des modules de jonction comporte un réseau de conne xions régulièrement espacées et placées à une distance constante du bord de la surface supérieure de la tête (modules noI). Suivant une autre caractéristique, les conne xions précitées sont toutes reliées par un même conducteur; ce conducteur forme une ligne continue ayant la forme du réseau de conne X-ions (modules n41îI). Suivant une autre caractéristique, la tête des modules de jonction comporte un réseau de connex ions réparties régulièrement suivant des parallèles à un des côtés de la tête, dans le cas o cette tête a la forme d'un parallélépipède (modules n0 I). Suivant une autre caractéristique, les connexions précitées appartenant à une même parallèle à un des eStés de la tête sont reliées par un même conducteur, ces con- ducteurs formant un ensemble de parallèles. Suivant une autre caractéristique, une connexion se compose de deux lamelles-fixées à un plot, par exemple par soudage, ce plot étant relié au conducteur précitéo Les lamelles, le plot et la liaison plot- conducteur sont réalisées dans une matière conductrice. Suivant une autre caractéristique, la forme des lamel- les d'une connexion doit permettre une fixation correcte des composants électroniques et assurer un contact élec- trique entre ces composants et le ploto Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limita- tif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention, Fig. 1 est une vue partielle en perspective d'un monta- ge ectrique réalisé avec le nécessaire selon l'invention. Fig. 2 est une vue partielle en perspective d'un monta- ge et du so:6aa du circuit dont la réalisation est présen- tée pur la figure 1. Fig. 3 est une vue en perspective d'un module de jonc- tion. Fig. 4 est une vue de dessus d'un module de jonctionTII Fig. 5 est une vue de face d'un module de jonction noII, section V-V (fig.4).o Fig. 6 est une vue de droite d'une connexion, section VI-VI (figure 4) Fig. 7 est une vue de face d'une connexion, sectionVII- VII (figure 8). FiJ. 8 est une vue de dessus d'un module de jonction n0 Lig. 9 est une vue de face d'un module de jonction n0 I, section IX-IX (figure 8) Fig. 10 montre une variante de plaque de support sélon l'invention, utilisable pour des schémas électroniques en double face. Fig. 11 illustre à grande échelle un détail en perspec- tive de la figure 10. Fig. 12 et 13 montrent une variante du module de jonc- tion n I. Fig. 14 et 15 montrent une variante du module de jonc- tion no II. Fig. 16, 17 et 18, 19 sont des vues correspondantes pour des modules de jonction spécialement adaptés à des montages électroniques en double face. Fig. 20 est une vue éclatée montrant l'armature conduc- trice d'un module n I suivant les figures 16 et 17. Fig. 21 est une vue éclatée analogue pour l'armature du module noII suivant les figures 18 et 19. Fig. 22 montre un détail du module no I des figures 16, 17 et 20. Fig. 23 montre un élément de charnière selon l'invention. Fig. 24 est une coupe montrant l'assemblage de deux mo- dules du type des figures 17, 19 et 13, 15 pour un montage à double face. Fig. 25 montre une utilisation possible de l'invention, pour réaliser un montage muni d'un panneau incliné. Fig. 26 montre une autre réalisation à deux panneaux de support, dont l'un est à double face. Un nécessaire suivant l'invention comprend une plaque 1, munie de perforations 2, pouvant être réalisée en bois du type isorel, et de modules de jonctions 3 qui sont de deux types: modules no II(fig. 4 et 5) et modules no I (fig. 8 et 9). Un module de jonction 3 est formé d'une tête 4, d'un ergot de fixation 5 fendu en 10 et de connexions 6 (Fig. 3). Chaque connexion 6 se compose de deux lamelles 7 sou- dées à un plot 8; les connexions 6 sont reliées par un con- ducteur 9 et sont logées dans des cavités 11 de la tête 4 (fig. 6 et 7). Les connexions des modules de jonction nOII sont toutes reliées par le même conducteur 9 (Fig. 4); les connexions 6 des modules de jonction no I sont reliées par des conduc- teurs 9 de manière à former des rangées de connexions 12 indépendantes, aucun conducteur 9 ne reliant deux rangées 12 (Fig. 8). Le fonctionnement est le suivant: - suivant le schéma électrique 13, on fixe sur la plaquelautant de modules de jonction 3 qu'il y a de noeuds 14 dans le réseau électrique; - les modules de jonction 3 se fixent sur la plaque 1, dans les trous 2, par l'intermédiaire de leur ergot 5; - les composants électroniques 15 sont disposés entre les différents modules de jonction 3 suivant le schéma 13, les sorties 16 de ces composants rentrant dans les conne- xions 6 des modules de jonction; le reste du câblage est réalisé par des cavaliers 17 fixés de la mtme manière que les composants 15; - les composants électroniques du type circuits inté- grés 18 sont fixés par l'intermédiaire dé leurs pattes 19 à des rangées 20 de modules de jonction 3 (Fig. 1, 2 et 3); t15 - leS sorties 16 des composants électroniques 15 sont bloquées entre les deux lamelles 7 des connexions 6, de ma- nière à obtenir une liaison assurant un contact électrique permanent entre ces deux éléments (Fig 1 et 6). Les avantages du nécessaire pour la réalisation de cir- cuits électriques selon l'invention sont les suivants: - les circuits ainsi réalisés reproduisent exactement les circuits des schémas électriques; employés dans un la- boratoire ou dans l'enseignement, ces circuits, réalisés avec le nécessaire selon l'invention, permettent une meilleu- $5 re compréhension de leur fonctionnement; les noeuds des circuits étant réalisés par des conne- xions sans soudure on obtient une grande facilité d'emploi; on ne détériore pas les composants électroniques employés qui peuvent tre utilisés de nouveau pour d'artres circuits, et on peut facilement modifier le circuit r6alisé; - les deux types de modules de jonction permettent d'utiliser toutes sortes de composants électroniques comme par exemple des circuits intégrés; - si à un endroit du circuit il n'y a plus contact, on n'est pas obligé pour autant de jeter la plaque et ses con- nexions, équivalents de la plaquette des circuits imprimés habituels; on ne jette alors que le module de jonction défaillant; - les montages ainsi réalisés comportent moins de fils de connexion puisque l'on va directement de composant à composant; - On peut séparer les diverses fonctions d'un montageo Ce qui précède concerne plus spécialement les plans de câblage dits "tmonoface" ou "en simple face". On a représenté sur les figures 10 à 26, des varian- tes plus particulièrement prévues pour réaliser des plans de câblage en double face, c'est-à-dire tels que les cons- tituants électroniques peuvent 4tre disposés sur les deux faces d'une m4me plaque de support. Une telle plaque 21 a été détaillée sur les Fig. 10 et 11. Cette plaque peut être réalisée d'une pièce en ma- tière moulée, et par exemple en matière plastique. Elle comporte des perforations carrées ou rectangulaires 22 et des trous divers 23 répartis en réseau sur ses deux faces. Enfin, sur les quatre côtés de sa périphérie, deux compor- - tent des tenons mâles 24 dépassant vers l'extérieur, et les deux autres des manchons femelles 25 susceptibles de rece- voir les tenons males 24 d'une autre plaque 1. On peut ainsi assembler côte à côte plusieurs plaques 1 selon l'in- vention. Le module de jonction nO I illustré sur les Fig. 12 et 13 est d'une utilisation analogue à celui des Fig. 8 et 9. Toutefois, il présente par rapport à celui-ci les diff6- rences suivantes: - chaque rangée de connexions 6 est remplacée par une barrette de connexion unique 26 s'étendant sur pratiquement toute la longueur de la tête du module; - l'ergot de fixation 25 est à la fois carré et creux; - sur les faces internes de l'ergot creux 25 sont dis- posées quatre plaquettes conductrices 30, réalisées par exemple en métal; chacune de ces plaquettes 30 est reliée à l'une des barrettes 26 sous la forme d'une armature métal- lique noyée dans la matière plastique du module 24, 25 ( Fig. 12, 13 et 20). En ce qui concerne le module n II illustré sur les figu- res 14, 15 et 21, il est d'un fonctionnement analogue au mo- dule illustré sur les figures 4 et 5, avec toutefois les différences suivantes: - ici encore, les connexions séparées 6 sont rempla- cées par une barrette ou rampe conductrice périphérique 31, logde dates la tête 24 du module; - l'ergot 25 est à la fois carré et creux; - sur l'une des faces intérieures de l'ergot creux 25, se trouve encastrée une plaquette conductrice 32, par exem- ple en métal; cette plaquette est reliée métalliquement & la rampe de connexion 31 avec laquelle elle forme une arma- ture métallique noyée dans la matière plastique du module 24, 25 (fig. 14, 15 et 21). Les modules n I et II qui viennent d'être décrits aux figures 12 à 15 et 20, 21 sont des modules femelles. Les modules mâles correspondants sont illustrés sur les figures 16, 17 pour le module n .1 et 18, 19 pour le module nA II Pour ces derniers, la seule différence vient de ce que l'ergot 33 est à la fois carré et plein, d'un dimensionne- ment qui lui permet de s'engager à frottement doux dans l'ergot creux 25 d'un des modules femelles précités. Grâce à cette disposition, on voit sur la figure 24 qu'il est possible d'enficher un module mAle 33 sur l'une des faces dce la plaque de support 21, tandis qu'un module femelle 34 est enfiché sur la face opposée, dans une même perforation, si bien que les éléments conducteurs 26 ou 31 du module mtle 33 sont raccordés électriquement aux élé- ments conducteurs 26 ou 31 du module femelle 34. Le passa- ge d'une face à l'autre de la plaque de support 21 s'ef- fectue grace aux plaquettes intérieures 32 du tenon femel- le de l'61é6ment 34, placées en contact avec les plaquettes équipant les tenons carrés mAles 35 (plaquettes 30 ou 32) de chaque module mâle 33. On a représenté sur la figure 23 une charnière 36 qui complète les éléments selon l'invention. L'élément charnière 36 comporte deux ergots carrés 37 dont les dimensions et l'écartement correspondent aux mailles du réseau de perforations de la plaque support 21. Par con- séquent, ces ergots 37 peuvent être enfichés: - soit dans les perforations 22 d'une plaque support 21 ou 38; - soit dans les bossages creux 25 prévus sur sa péri- phérie. Grace à cette disposition, il suffit de relier par un axe 39 (Fig. 23) deux éléments de charnière 36, pour pouvoir réaliser un montage du genre de celui qui apparatt sur la figure 25. Dans ce cas, les charnières 36 permettent d'assurer la liaison entre une plaque support 21 et une autre plaque support analogue 38, qui forment entre elles un angle quelconque 40. Cela peut 8tre commode, par exemple pour réaliser une sorte de pupitre comportant des éléments d'affichage tels que 41, faisant apparattre par exemple des chiffres électro-luminescents. La figure 26 illustre une autre possibilité d'utilisa- tion d'un nécessaire dtélectronique selon l'invention. Dans ce cas, on a enfiché les tenons latéraux 24 (Fig. 11) d'une plaque support 42 dans les perforations 22 (Fig. 11) d'une autre plaque support 21 (Fig. 26). Sur la plaque support 42, dont les deux faces sont ainsi accessibles, on peut réalie set avec les modules selon ltinvention, divers montages de câblage électronique, et notamment: - un étage 43 sut une partie de la face supérieure de la plaque support 21; - relié à celui-ci par des fils électriques tels que 44, un autre étage tel que 45 sur la face avant de la plq- que support 42; - en liaison avec ce dernier, un étage supplémentaire tel que 46, représenté schématiquement sur la figure 26, et situé en réalité sur la face arrière 47 de la plaque de support 42. En définitive, on voit que les principaux avantages du dispositif selon l'invention sont les suivants: - tous les éléments sont assemblables par enfichage, c'est-à-dire qu'il n'y a plus de soudure; - on peut réaliser des schémas prévus en "double fa- ce", en respectant exactement les circuits dessinés de cette façon sur le papier; - la réalisation en double face permet d'éviter une saturation rapide des plaquettes de support telles que 21, 38, 42, etc; - on peut dans les montages respecter exactement les schémas, même dans le cas du double face. REVENZICATIONS 1- Nécessaire pour la réalisation de circuits électriques, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque perforée et des modules de jonction se fixant sur la plaque de façon amovible. 2- Nécessaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les modules' de jonction comportent une tête limitée par deux plans parallèles, en dessous de laquelle se trouve un ergot formé de deux parties tronconiques et fendu en son milieu, cet ergot main- tenant par frottement le module de jonction dans un des trous de la plaque. 3- Nécessaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la, tête des modules de jonction est de forme cylindrique. 4- Nécessaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la t8te des modules de jonction est un parallélépipède. - Nécessaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête des modules de jonction comporte un réseau de connexions régulièrement espacées et placées à une distance constante du bord de la surface supérieure de la tête. 6Nécessaire suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les connexions précitées sont toutes reliées par un m6me con- ducteur décrivant une ligne continue suivant sensiblement la forme du réseau de connexions. 7- Nécessaire suivant les revendications 1, 2 et 4, caracté- risé en ce que la tête des modules de jonction comporte un réseau de connexions régulièrement réparties suivant des parallèles à un des côtés de la tête, dans le cas o cette tête a la forme d'un parallélépipède. 8Nécessaire suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les connexions appartenant à une même parallèle sont reliées par un même conducteur, ces conducteurs formant un ensemble de paral- lèles non reliées entre elles par un autre conducteur. 9- Nécessaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une connexion se compose de deux lamelles métalliques reliées à un plot. - Nécessaire suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le plot est relié au conducteur précité, de sorte que l'ensemble"lamelles, plot, conducteur" permette le passage du courant Électrique. 11- Nécessaire suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la forme des lamel- les d'une connexion doit permettre une fixation correcte des composants électroniques, propre à assurer le contact électrique entre ces composants et la connexion. 12- Nécessaire suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les liaisons des lamelles, du plot et du conducteur sont réalisées par sou- dage, ou pliage ou emboutissage. 13- Nécessaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de support est en matière moulée, compor- tant des perforations carrées ourectangulaires, réparties en réseau sur ses deux faces. 14- Nécessaire suivant la revendication 13, caractérisé en ce que sur les quatre cotés de la périphérie d'une plaque de support, deux comportent des tenons mâles dépassant vers l'extérieur, et les deux autres des manchons femelles sus- ceptibles de recevoir les tenons mâles d'une autre plaque. - Nécessaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur la tête d'un module de jonction sont disposées plusieurs barrettes de connexion parallèles entre elles, chacune s'étendant sur pratiquement toute la longueur de la tête du module et étant reliée par des moyens conducteurs, à une plaquette portée par l'ergot, ces différentes plaquettes étant réparties sur la périphé- rie dudit ergot. 16- Nécessaire suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que dans la tête d'un module de jonction est logée une barrette ou rampe conductrice périL- phérique, électriquement reliée à une plaquette conductrice portée par l'ergot. 17- Nécessaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ergot d'un module est plein, à section carrée, la ou les plaquettes conductrices étant réparties sur sa périphérie extérieure. 18- Nécessaire suivant l'une quelconque des revendications 1 a 16, caractérisé on ce que l'ergot d'un module est creux, section carrée, la ou les plaquettes qui l'équi- pent g-tant disposées sur sa ou ses faces intérieures. 19- Ncessaire suivanj l'une quelconque des revendica- tions 17 et 18, caractérisé en ce que, les nodules se trou- vrant classés en modules mâAles (ergots pleins) et modules femelles (ergots creux), sont dimensionnés en longueur et en section de façon qu'un module mRle enfiché sur une face d'une plaque de support, dans une perforation de celle-ci, puisse etre simultanément enfiché dans l'ergot creux d'un module femelle disposé en vis-à-vis, dans la m9me perfora- t'ion, sur l'autre face de la m9me plaque de support, ce qui permet des câblages en double face. - Nécessaire suivant l'une quelconque des revendica- tiens precedentes, caractérisé en ce qu'il comprend un élément charnière muni de deux ergots carrés dont les di- mensions et i técartement correspondent aux mailles du ré- seau de perforations d'une plaque de support, si bien qu'il peut ttre enfiché: - soit dans les perforations d'une plaque de support; - soit dnuis les bossasges creux prévus sur sa périphérie.