Brevet FR2557756A1 — publié le 19850705

DISPOSITIF DE MONTAGE D'AU MOINS UNE PLAQUE DANS UN BOITIER L'invention est relative à un dispositif de montage dans un boîtier d'au moins une plaque telle qu'une plaque porteuse de circuits électriques. Les circuits d'un appareil électronique sont habituellement portés par des plaques ou plaquettes, généralement des plaques de circuit imprimé, enfermées dans un boîtier. Souvent, notamment pour des raisons d'isolation électrique, ces plaques ou cartes électroniques sont disposées à distance d'une paroi (fond, capot, paroi latérale) de ce boîtier. Les moyens utilisés jusqu'à présent pour fixer deux cartes, ou plus, dans le boîtier sont complexes et onéreux. De plus, leur montage est malaisé, le temps de main d'oeuvre pour le montage entrant ainsi pour une part non négligeable dans le prix de l'appareil. Enfin les moyens de montage connus sont tels qu'ils occupent une superficie importante sur les plaques de circuit, ce qui réduit la surface utilisable pour les circuits proprement dits. L'invention remédie à ces inconvénients. Le dispositif de montage selon Invention est caractérisé en ce qu'il comporte un tube entretoise dont la surface externe présente, au voisinage de son extrémité, une gorge destinée à loger le bord d'un trou de la plaque afin de fixer cette dernière au tube, la partie de ce dernier qui se trouve entre la gorge et l'extrémité correspondante étant élastique en direction radiale pour permettre le montage du bord du trou dans la gorge ~ et en ce que ledit dispositif comprend des moyens coopérant avec l'intérieur du tube pour la fixation de ce tube à une paroi du boîtier. Un tel dispositif de montage est particulièrement simple à réaliser et à utiliser. Dans une réalisation une paroi du boîtier présente une saillie interne logée dans le tube, qui coopère avec une butée de ce dernier afin de fixer la position de la plaque par rapport à la paroi du boîtier. Le tube entretoise présente de préférence une gorge annulaire au voisinage de chacune de ses extrémités avec des parties élastiques correspondantes. Ainsi ledit tube entretoise peut servir à maintenir deux plaques à une distance déterminée l'une de l'autre et à maintenir chacune de ces plaques à distance de parois correspondantes du boîtier, ces deux parois étant par exemple le fond et le capot. En outre, le caractère symétrique du tube facilite le montage car l'opérateur effectuant ce montage n'a pas à choisir le sens de présentation du tube, ses deux extrémités ayant des tales identiques. Dans cette dernière réalisation, il est avantageux que le tube entretoise présente un amincissement central permettant de le diviser aisément en deux parties. Pour faciliter la fixation, la saillie peut présenter un trou débouchant à son extrémité et qui est destiné à recevoir une vis de fixation, par exemple une vis autoforeuse ou autowtaraudeusc. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî- tront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins cl-annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe montrant un dispositif de montage selon l'invention, les plaques et les parois du boîtier n'étant montrées que partiellement, - la figure 2 est une vue en perspective d'un tube entretoise et de deux plaques, - la figure 3 est, sur sa partie gauche, une coupe vue selon la ligne 3-3 de la figure 4 et, sur sa partie droite, une vue d'une moitié du tube entretoise, - la figure 4 est une vue selon la flèche f de la figure 3, et - les figures 5 , 6 et 7 sont des variantes de la figure 1. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, un boîtier 10 destiné à contenir deux plaques Il et 12 porteuses de circuits présente une paroi de fond 13 et une paroi supérieure 14. La face supérieure 13a, interne, du fond 13 présente une saillie 15 dirigée vers l'intérieur du boîtier avec une surface externe 16 légèrement cônique se rétrécissant de la base vers l'extrémité 17 qui est plate et s'arrête à faible distance du plan 18a parallèle aux parois 13 et 14 et à midistance de ces dernières. Cette saillie 15 présente un trou borgne 18 débouchant à son extrémité 17 et de même axe 19 que la saillie.De même, le capot 14 présente une saillie 20, de même axe 19, dirigée de haut en bas et symétrique de la saillie 15 par rapport au plan 18a. Toutefois, le trou 21 de cette saillie 20 débouche des deux côtés, c'est-à-dire d'une part dans sa face d'extrémité 22 et d'autre part dans la face externe, supérieure, 14b du capot 14. La saillie 15 est introduite dans la moitié inférieure 23 d'un tube entretoise 24 en matière plastique qui présente une surface d'appui 25, perpendiculaire à l'axe 19, contre laquelle est en contact la face d'extrémité 17 de la saillie 15. De façon analogue, la saillie 20 est introduite dans la moitié supérieure 26 du tube 24, sa face d'extrémité 22 étant en butée contre une autre surface d'appui 27 à l'intérieur du tube. Dans l'exemple, le tube 24 est symétrique par rapport au plan 18a. Sa longueur est légèrement inférieure à la distance séparant les faces internes 13a et 14a des parois 13 et 14. Les surfaces internes du tube 24 ont une cônicité qui correspond à celle des saillies 15 et 20. -La surface externe du tube 24 présente, au voisinage de son extrémité inférieure, une gorge annulaire 30 (figure 2) dont le fond est suivant un diamètre légèrement inférieur au diamètre d'un trou 31 de la plaque 11. Le bord 32 de ce trou 31 est logé dans la gorge 30, l'épaisseur de la plaque 11 étant très légèrement inférieure à la largeur de la gorge 30. Ainsi, la plaque 11 a une position bien déterminée par rapport au tube 24 et comme ce dernier, par la coopération de l'extrémité 17 de la saillie 15 avec la butée 25 à l'intérieur de ce tube, a également une position bien déterminée par rapport au fond 13, il en résulte que la position de la plaque 11 par rapport au fond 13 est déterminée avec précision. Pour permettre que le bord 32 du trou 31 puisse être monté dans la gorge 30, l'extrémité inférieure du tube 24 est élastique en direction radiale. A cet effet, elle comporte deux larges fentes 34 et 35 de direction axiale qui délimitent deux segments dXextré- mités 36 et 37 rattachés au reste du tube par une partie 38 (figure 3) de paroi, celle qui présente la gorge 30, plus mince - du fait de la gorge 30 - que le reste de la paroi du tube 24. C'est cette épaisseur réduite de la partie 38 qui permet l'élasticité en direction radiale. Pour faciliter l'introduction des éléments 36 et 37 dans le trou 31, ceux-ci ont une surface externe conique, le diamètre de leur extrémité étant légèrement inférieur au diamètre du trou 31. En outre, l'opération de démontage, qui consiste à séparer la plaque 11 du tube 24 est aisée : il suffit de rapprocher, avec les doigts, les éléments 36 et 37 l'un de l'autre et de faire coulisser la plaque qui peut alors s'échapper de la gorge 30. Cette facilité de démontage est dûe au nombre réduit à deux et aux positions diamétralement opposées des éléments 36 et 37. Les fonds des fentes 34 et 35 sont constitués par des bords inférieurs 39 de la paroi 38. Pour améliorer la mobilité radiale des éléments 36 et 37, cette paroi 38 présente des échancrures 40 de part et d'autre des éléments 36 et 37. Dans l'exemple le diamètre du trou 31 est de 8 mm alors que le plus grand diamètre extérieur du tube 24 est de 9 mm. Le tube 24 étant symétrique par rapport au plan 18a l'extré- mité supérieure du tube présente une gorge 301 identique à la gorge 30 pour recevoir la plaque 12. Sur les figures, les éléments de la partie supérieure du tube 24 ont été repérés avec les mêmes chiffres de référence que les éléments symétriques de la partie inférieure mais avec l'indice "1". La partie centrale 42 du tube 24 comporte un étranglement 41 formant une gorge de la surface externe. Le diamètre intérieur de cette partie centrale est plus faible que le diamètre intérieur des autres parties du tube. La partie centrale 42 est ainsi séparée des parties inférieure et supérieure par des épaulements qui constituent les butées 25 et 27 (figure 3). L'étranglement 41 constitue une amorce de sectionnement permettant de séparer, si nécessaire, le tube 24 en ses deux parties identiques. Pour le maintien de l'ensemble constitué par le fond 13, le capot 14, les plaques 11 et 12 et le tube 24 on prévoit une simple vis 45 (figure 1) dont la tige a un diamètre légèrement inférieur à celui du trou 21 dans la saillie 20 du capot 14 mais supérieur au diamètre du trou 18 de la saillie 15. Cette vis 45 est auto-taraudeuse, c'est-à-dire que lors du montage l'introduction de la vis 45 crée le taraudage dans le trou borgne -18. La vis 45 présente une tête fraisée 46, Cesta-dire en forme de tronc de cône, qui s'appuie sur un chanfrein 47 au débouché du trou 21 dans la face 14b. Le sommet de la tête 46 est de niveau avec la face 14b. Le montage du boîtier avec les plaques 11 et 12 est extrêmement simple. On fixe tout d'abord les plaques 11 et 12 au tube 24. Cette fixation s'obtient par un simple encliquetage: les éléments 36 et 37 se rapprochent de l'axe 19 quand le tube est enfoncé dans le trou 31 puis reviennent à leur position initiale quand le bord 32 est introduit dans la gorge 30. Ensuite l'ensemble ainsi constitué est monté sur la saillie 15. Puis le capot 14 est installé, la saillie 20 étant introduite dans le tube 24. Enfin la fixation est obtenue grâce à la vis auto-taraudeuse 45. Le positionnement des diverses pièces les unes par rapport aux autres s'effectue ainsi de façon automatique. Dans une variante, le maintien des plaques 11 et- 12 est assuré par plusieurs tubes 24, chaque plaque comportant un nombre de trous correspondant et, de même, chaque paroi 13, 14 étant dotée de saillies en même nombre. Dans une réalisation les plaques ou cartes électroniques 11, 12 sont de dimensions différentes, la plaque 11 ayant des dimensions supérieures à celles de la plaque 12 de façon à présenter une partie périphérique qui n'est pas surmontée par la plaque 12. Cette disposition est avantageuse lorsque cette partie périphérique présente des éléments réglables qui sont alors aisément accessibles sans que l'opérateur soit géné par la présence de la carte 12. Outre sa facilité de montage, le dispositif selon l'invention présente des avantages sur le plan électrique. En particulier, lorsque la carte 11 (ou 12) présente une masse qui n'est pas à la terre, par exemple à un potentiel de 220 Volts par rapport à la terre, il est nécessaire de prendre des précautions particulières pour minimiser les risques d'électrocution des usagers. Ainsi quand une pièce métallique est à un potentiel de 220 Volts par rapport à la terre la norme impose que la distance entre cette pièce et l'élément le plus proche qui peut être touché par un utilisateur soit au minimum de 6 mm.Par exemple en l'absence de l'entretoise isolante 24, avec une plaque coincée entre deux saillies isolantes li et 20 et traversée par une vis métallique : si cette vis a un diamètre de 3 mm il est nécessaire que la partie de la plaque dépourvue de conducteur ait un diamètre d'au moins 15 mm afin que cette vis soit à au moins 6 mm d'un conducteur. Mais la présence de ltentretoise isolante 24 n'oblige pas à prévoir un diamètre aussi important car la longueur des lignes de fuite est augmentée par la ligne parallèle à l'axe 19 qui part du bord 32 et aboutit à l'extrémité 17. Sur la figure 1 la ligne de fuite qui part du bord 32 du trou de la plaque et va à la vis 45 a été représentée par la ligne 60 en trait mixte. Les tubes entretoises 24 peuvent être utilisés pour faire passer des fils de liaison électrique de la carte 11 à la carte 12 et viceversa. Dans ce cas on prévoit un tube entretoise supplémentaire qui ne coopère pas avec des saillies, l'intérieur de ce tube étant ainsi dégagé pour permettre le passage de conducteurs électriques. Par exemple un fil conducteur partant de la carte 11 passe sous l'extre- mité inférieure du tube 24, pénètre à l'intérieur de ce dernier, sort du tube par son extrémité supérieure et est connecté à la face supérieure de la carte 12. L'invention n'est bien entendu pas limitée au cas où les plaques 11 et 12 sont des cartes électroniques. Dans un exemple la plaque 12 constitue un écran métallique protégeant les circuits de la plaque 11 contre l'influence du rayonnement extérieur et, réciproquement, empêchant la propagation vers ltextérieur du rayonnement engendré par les circuits de la plaque 11. On se réfère maintenant à la figure 5. Cette réalisation se distingue de celle décrite en relation avec la figure 1 par le point suivant: avant le montage, à l'intérieur du tube 24, de la saillie 20' - qui est plus courte que la saillie inférieure 15 - de ce capot 14 on monte le tube sur la saillie inférieure 15 et on introduit dans la partie supérieure du tube 24 une vis auto-taraudeuse 50 avec une tête 51 dont la partie inférieure prend appui, après vissage dans la saillie 15, contre la butée 27. Cette tête 51 présente, à sa partie supérieure, un trou taraudé 52. Avec cette disposition, il est possible de fixer les plaques Il et 12 au fond 13 sans qu'il soit besoin, pour cette fixation, de faire intervenir le capot 14. Cette réalisation facilite également les éventuels contrôles, interventions et/ou réglages ainsi que l'adjonction de composants mécaniques ou électroniques sur les plaques 11 et/ou 12. Pour fixer le capot 14 on introduit ensuite la saillie 20' dans la partie supérieure du tube 24 au-dessus de la tête 51 de la vis 50, puis une vis 45' coopère avec le taraudage 52. L'exemple représenté sur la figure 6 se distingue de celui représenté sur la figure 1 par le fait qu'on n'utilise qu'une moitié du tube 24 car on n'a besoin de fixer qu'une seule plaque 11 à l'intérieur du boîtier. La fixation de la plaque 11 s'effectue, comme dans l'exemple de la figure 1, par l'intermédiaire du capot 14 grâce à une vis auto-taraudeuse 45 ; mais Extrémité 55 de la saillie 20" du capot 14 s'appuie contre le sommet 56 du tube 24. Dans une variante de cette figure 6 - qui est analogue à celle de la figure 5 - on fixe le demi-tube 24 au fond 13 préalablement à l'installation du capot 14 en prévoyant une vis analogue à celle de référence 50, c'est-à-dire à tête taraudée. Cette tête est destinée à coopérer avec une autre vis pour la fixation du capot 14. En variante encore les parois 13 et 14 ne sont pas des parois horizontales mais des parois verticales constituant les faces latérales du boîtier. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 7, une paroi du boîtier est constituée par un mur ou une cloison 61 auquel est fixé le reste du boîtier formé par un fond ou couvercle 62 parallèle à la paroi 61 et qui est bordé par une paroi latérale 63 s'appuyant contre le mur 61. Le couvercle 62 présente un puits 64 se terminant par un fond 65 à ouverture 66 dont le bord coopère avec une gorge d'extrémité du tube entretoise 241. La gorge de l'autre extrémité du tube 241 loge le bord de l'ouverture d'une plaque 11. Dans la partie 261, du côté de la plaque 11, du tube 241 est introduit un manchon 67 s'appuyant par l'une de ses extrémités contre la butée 2J1 dans le tube 241 et par son autre extrémité contre la paroi 61. Ce manchon constitue une entretoise séparant l'extrémité du tube 241 de la paroi 61. Le tube 241 est fixé à la paroi 61 grâce à une vis 68 dont la tête 69 s'appuie contre la butée 251 dans le tube 241. Enfin un bouchon 70 ferme le puits 64. REVENDICATIONS 1. Dispositif de montage dans un boîtier d'au moins une plaque (11 , 12), telle qu'une plaque porteuse de circuits électriques, caractérisé en ce qu'il comporte un tube entretoise (24) dont la surface externe présente, au voisinage de son extrémité, une gorge(30) destinée à loger le bord(32) d'un trou (31) de la plaque (11) afin de fixer cette dernière au tube, la partie de ce dernier qui se trouve entre la gorge (30) et l'extrémité correspondante étant élastique en direction radiale pour permettre le montage du bord du trou dans la gorge ; et en ce que ledit dispositif comprend des moyens (45 ; 50) coopérant avec l'intérieur du tube pour la fixation de ce tube à la paroi. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une paroi (13) du boîtier présente une saillie interne (15) logée dans le tube (24) qui coopère avec une butée de ce dernier afin de fixer la position de la plaque (11) par rapport à la paroi (13) du boîtier. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube entretoise(24) est en une matière électriquement isolante, notamment en matière plastique. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le boîtier comporte une seconde paroi (14) présentant une saillie interne (20) pénétrant dans le tube à l'opposé de la saillie de la première paroi. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'étant destiné au montage de deux plaques, le tube présente, au voisinage de sa seconde extrémité, une gorge(301) pour loger le bord d'un trou de la seconde plaque (12), cette seconde extrémité étant également élastique en direction radiale. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ltextrémité (22) de la saillie (20) de la seconde paroi (14) coopère avec une seconde butée (27) dans le tube entretoise. 7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour la fixation, la saillie (15) présente un trou taraudé ou taraudable débouchant à son extrémité (17) et qui coopère avec une vis (45; 50) assurant le maintien en position du tube (24) sur la saillie (15). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la vis (45) sert également à fixer une seconde paroi (14), tel qu'un capot, au reste du bottier. 9. Dispositif selon les revendications 4 et 8, caractérisé en ce que ladite vis (45) traverse la part (143 et la saillie(20) de cette seconde paroi et coopère avec un taraudage, par exemple effectué par introduction de ladite vis (45), de la saillie (15) de la première paroi. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la seconde paroi (14) présente une saillie (20") destinée à s'appuyer par son extrémité (55) contre une extrémité (56) du tube(24), ladite vis (45) traversant la seconde paroi et la saillie(20'3 de cette dernière. 11. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une vis (50) permettant de fixer directement le tube (24) à la saillie (15) et qui présente une tête (51) coopérant avec une autre vis (45') pour la fixation d'une autre paroi (14), tel qu'un capot. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la tête (51) présente un taraudage destiné à coopérer avec le filetage de la vis (45') de fixation de la paroi supplémentaire (14). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube (24) présente une gorge (30, 301) au voisinage de chaque extrémité pour permettre la fixation de deux plaques (11 , 12) ou la fixation d'une plaque (11) et d'une paroi (62 , 65). 14. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le tube (24) présente un plan central de symétrie (18a) perpendiculaire à son axe (19). 15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la partie centrale du tube (10) comporte un rétrécissement (41) constituant une ligne de sectionnement privilégié. 16. Dispositif selon les revendications 6 et 15, caractérisé en ce que les deux butées (25 , 27) dans le tube sont de part et d'autre du rétrécissement (41). 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que Extrémité du tube (24) du côté de laquelle se trouve la gorge (30) présente deux éléments (36 , 37), de préférence diamétralement opposés, qui peuvent être rapprochés élastiquement de l'axe (19) grâce à l'épaisseur réduite de la par tie (38) de paroi dudit tube qui constitue le fond de la gorge (30). 18. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un tube entretoise supplémentaire entre les deux plaques et qui ne coopère pas avec des saillies des parois. 19. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les deux plaques (11 et 12) portant des circuits électriques ou électroniques les conducteurs de liaison entre ces deux plaques passent à l'intérieur du tube (24) entretoise supplémentaire. 20. Dispositif selon la revendication 5 ou 13, caractérisé en ce qu'une plaque (11) porte des circuits électriques et une plaque (12) constitue un blindage pour isoler de l'extérieur les circuits portés par la première plaque (11). 21. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la saillie (15) à la forme générale d'un tronc de cône dont la base rattachée à la paroi (13) est de plus grande section, la face interne du tube (24) destinée à coopérer avec cette saillie (15) - ayant une forme complémentaire. 22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité (36, 37) du tube (24) du côté de laquelle se trouve la gorge (30) présente une cônicité facilitant son introduction automatique dans le trou (31) de la plaque (11). 23. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une plaque (11) a des dimensions supérieures à celles de la seconde plaque (12) afin que la première présente une partie périphérique qui n'est pas surmontée par la seconde pour faciliter ltaccès à cette partie périphérique. 24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque (11) porte des circuits électriques dont la masse a un potentiel élevé, par exemple 220 V, par rapport à la terre.