Brevet FR2550887A1 — publié le 19850222

Elément prétaré pour le maintien en place et le serrage de semi- conducteurs et de radiateurs disposés en colonne par alternance. La présente invention concerne le montage entre deux plateaux réunis par des tiges filetées d'un assemblage de Semi-conducte-urs de puissance tels que thyristors transistors ou diodes disposés en colonne entre des radiateurs par alternance,ces derniers dsune part assurant l Vévacuation des calories, et d'autre part permettant la connexion avec les faces des semi-conducteurs. L'invention a plus particulièrement pour objet un moyen de serrage et de maintien en place d'un assemblage de semi-conducteurs de puissance et de radiateurs du genre qui vient d'être indiqué, permettant d'obtenir ce résultat de façon simple, tout en garantissant la valeur de l'effort appliqué. L'invention s'applique en particulier au montage des semiconducteurs pour matériel embarqué de traction pour lequel des économies d'encombrement sont primordiales. On sait déjà par la demande de Brevet Français No 82 11371 déposée le 29 Juin 1982 que le serrage sous pression élevée de semi-conducteurs et de radiateurs disposés en colonne par alternance entre deux plateaux réunis par des tiges filetées peut 8 tre obtenu au moyen d'une vis traversant axialement l'un desdits plateaux de manière à appliquer en un point situé dans l'axe de la colonne la force de serrage requise aux éléments de la colonne. Le couple de serrage dans ce cas est appliqué par l'in- termédiaire d'une clé dynamométrique afin de transmettre l'effort de serrage avec le maximum de précision. On peut également obtenir avec le même montage le m Ie résultat, en appliquant l'effort de serrage axial i la colonne par l'intermédiaire des tiges filetées réunissant les plateaux, au moyen d'une presse de serrage telle que décrite dans le Brevet Français No 2 415 514 Ces moyens sont efficaces et donnent satisfaction, mais toutefois ils nécessitent au moment du serrage qui se fait directement 10 sur le montage, de recourir soit à une presse, soit aà une clé dynamométrique dont l'application requiert une grande précision. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients A cet effet la vis de serrage axial prévue dans la 15 demande de brevet précitée est remplacée par un élément prétaré, étalonné avec une presse avant montage sur le plateau, de manière à assurer un parfait maintien en place et le serrage requis sans nécessiter de recourir à une clé dynamométrique. On décrira ci-après un mode de réalisation selon 3 Ainvention en se référant au dessin annexé donné à titre non limitatif et dans lequel: la figure 1 représente un ensemble tel que décrit dans la demande de Brevet Français précitée, mais à cet 25 ensemble ont été appliqués les moyens de serrage faisant l'objet de la présente invention en remplacement û"e ceux indiqués dans ladite demande; la figure 2 représente en détail à plus grande échelle les nouveaux moyens de serrage qui vont #tre décrits. Sur la figure 1 les références 1 et 2 désignent rezpevtivement des plateaux réunis par des tiges filetéies 3 et 4 formant entretoises Entre les plateaux 1 et 2 sont enserrés des bottiers de semi-conducteurs 5 avec interposition de radiateurs 6. Les éléments 5 et 6 sont centrés par des plots 7 situés dans des logements correspondants 8 pratiqués dans les bottiers 5 et les radiateurs 6 Une disposition identique est adoptée pour les moyens isolants 9 et les rondelles 10. La référence 11 désigne dans son ensemble l'élément prétaré de maintien en place et de serrage de l'assemblage conforme à l'invention Les références 12 à 24 communes aux figures 1 et 2 désignent des pièces identiques. Dans la forme de réalisation représentées cet ensemble 11 inclut une pièce cylindrique creuse 12 fermée par un couvercle 13 La paroi extérieure de la pièce 12 dans cet 15 exemple est filetée pour recevoir un écrou de blocage 15 du couvercle 13 et un écrou 16 de blocage sur le plateau 2. L'intérieur de la pièce 12 est usinée pour recevoir d'une part des rondelles élastiques 17, d'autre part une pièce coulissante 18 formant piston, dont l'extrémité 19 pénè20 tre dans la paroi constituant le fond de la pièce 12 qui forme ainsi guide de coulissement. L'extrémité opposée de la pièce 18 comprend une tête 20, en forme de calotte sphérique dans cet exemple Cette tâte 20 constitue le point d'appui sur la rondelle 10 située à la 25 base de l'empilage représenté sur la figure 1 Sous la t 9 te 2 G la pièce 18 comprend une collerette 21 et sous cette collerette un épaulement 22 La collerette 21 est engagée dans l'écrou-couvercle 13 dans lorifice duquel elle peut coulisser L'une des faces de l'épaulement 22 (fig 2) est 30 en contact avec le couvercle 13, l'autre est en appui sur l'empilage des rondelles 17 Un frein d'écrou 23 est prévu pour rendre solidaires les pièces 13 et 15 après blocage Enfin l'extrémité 24 de la pièce 12 affecte la forme d'un six pans prévu pour permettre l'utilisation d'une clé de serrage de l'élément 11 sur le plateau. On décrira maintenant comment déterminer le prétarage et mettre en place l'élément de serrage 11 objet de l'inven5 tion. On procède d'abord au tarage de l'action des rondelles 17 sur la pièce mobile coulissante 18. A cet effet: 1 ) Ces rondelles et cette pièce étant montées dans la pièce creuse 12, le couvercle 13 est visasé 10 jusqu'au contact de l'épaulement 22 (Fig 2) 2 ) L'élément 11 comprenant les pièces désignées par les références 17, 18, 22 précitées est placé sur une table de presse et l'effet de compression requis des rondelles est obtenu par l'action de la pressé sur la 15 tête 20 Les rondelles 17 fléchissent sous la charge, on maintient cette pression et le couvercle 13 est alors vissé jusqu'à ce que la face B de ce couvercle soit au même niveau que la face A de la collerette 21 Ces positions respectives étant obtenues, l'écrou 15 est bloqué contre 20 le couvercle 13 et le frein d'écrou 23 est rabattu sur les pièces 13 et 15 de manière à les immobiliser. 3 ) Ensuite, la pression exercée par la presse est supprimée et,sous l'action des rondelles 17,1 a pièce 18 est poussée jusqu'à ce que la face supérieure de 25 l'épaulement 22 appuie sur la face correspondante (intérieure)du couvercle 13 Le prétarage est ainsi déterminé définitivement On peut alors monter l'élément 11 qui est prit à être utilisé. C-t élément est préalablement vissé au maximum dans le plateau 2 Ensuite, en se référant à la figure 1, la colonne formée par les semi-conducteurs 5 et les radiateurs 6 est introduite entre le plateau supérieur 1 et la t 9 te 20 de la pièce 18, puis à l'aide d'une clé standard l'élément 11 est serré sur la colonne jusqu'à ce que les faces A et B désignées plus haut soient au m 8 me niveau. L'effet de serrage requis est obtenu et l'écrou 16 est bloqué pour immobiliser en rotation l'élément 11. Les avantages apportés par l'invention découlent nettement de la description qui précède Ainsi la disposition adoptée pour l'élément de serrage permet de pouvoir utiliser celuici à plusieurs reprises sans nécessiter un nouvel étalon10 nage, ce qui est très avantageux pour le changement des semiconducteurs en dehors d'un atelier. D'autre part, le serrage de la colonne s'effectue à l'aide de clés standard, et le fait d'avoir un grand diamètre avec un filetage à pas fin permet de diminuer d'une façon impor15 tante le couple nécessaire au serrage. Enfin, on notera que l'élément de serrage suivant l'invention peut être monté aussi bien dans une enceinte contenant un fluide caloporteur qu'à l'extérieur pour le serrage des semi-conducteurs refroidis par circulation d'un liquide ou 20 par de l'air. Il est entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation donné à titre d'exemple et que toute modification apportée par l'Homme de l'Art ne sortirait pas du cadre de l'invention C'est ainsi que la paroi extérieure de la pièce 25 cylindrique 12 pourrait ne pas être taraudée, cette dernière étant rendue solidaire du plateau 2 par tous moyens appropriés et le couvercle 13 étant maintenu à la hauteur désirée par tout moyen de blocage connu approprié. REVENDICATIONS :1 Elément prétaré pour le maintien en place et le serrage de semiconducteurs et de radiateurs disposés en colonne en alternance, prévu pour 8 tre utilisé dans un montage d'assemblage du genre formé de deux plateaux d'extrémité réunis par des tiges-entretoises, ledit élément étant pourvu de moyens élastiques destinés à maintenir enserrée entre lesdits plateaux ladite colonne suivant son axe, caractérisé en ce qu'il est constitué par un ensemble ( 11) comprenant a) une pièce cylindrique creuse ( 12) fermée par un couvercle ( 13) et prévue pour être fixée à l'un desdits plateaux ( 2) suivant l'axe de ladite colonne b) une succession de rondelles élastiques ( 17) logées à l'intérieur de ladite pièce cylindrique ( 12) c) une pièce 18 formant piston pénétrant partiellement dans la pièce cylindrique creuse ( 12) o elle peut coulisser par un orifice central pratiqué dans le couvercle -( 13), ladite pièce ( 18) étant pourvue d'une part d'une tête d'appui ( 20) aussi bien direct qu'indirect sur ladite col20 onne de bottiers de semi- conducteurs ( 5) et de radiateurs ( 6), d'autre part d'un épaulement ( 22) appuyant sur ladite succession de rondelles ( 17) d) un six pans ( 24) prévu à l'extrémité inférieure de la pièce cylindrique creuse ( 12) permettant le serrage par 25 une clé de l'élément ( 11) sur la colonne de bottiers de semi-conducteurs ( 5) et de radiateurs ( 6). 2 Elément prétaré selon: la revendication 1, caractérisé ez ce que la pièce cylindrique creuse ( 12) est filetée sur sa paroi extérieure ( 14). 3 Elément selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un couvercle ( 13) constitué par un écrou prévu pour 8 tre fixé par vissage sur ladite paroi extérieure ( 14). 4 Elément selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend un écrou ( 15) prévu pour 8 tre fixé par vissage sur la paroi filetée ( 14) de la pièce cylindrique ( 12) et pourvu d'un frein d'écrou ( 23) freinant le serrage du couvercle ( 13) sur ledit écrou. 5 Elément selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un écrou ( 16) prévu également pour être fixé par vissage sur la paroi filetée ( 14) de la pièce ( 12) de manière à assurer l'immobilisation en rotation de cellecisur le plateau -support ( 2). 6 Elément selon la revendication 1, caractérisé en ceque la tête d'appui ( 20) sur la colonne est en forme de calotte sphérique.