Brevet FR2557378A1 — publié le 19850628

Dispositif de raccordement de branchements électriques. La présente invention concerne un dispositif de raccordement de branchements électriques, dans le panneau d'un appareil, entre eux ou à des branchements électriques enfichables pour un câblage plat partant de l'appareil et disposé dans au moins un plan, notamment dans le cas d'un appareil de commande électromécanique à programme pour appareils électroménagers A l'aide d'un distributeur pour appareils électroménagers (modèle d'utilité DE 18 32 876), on s'est efforcé très tôt d'obtenir une technique de raccordement rationnelle, en vue de respecter diverses exigences imposées à l'équipement électrique de tels appareils ménagers.Ce distributeur comprend une plaque de distribution sur laquelle des ponts sont fixés à demeure, qui est légèrement amovible dans le distributeur et qui permet de modifier le câblage interne des appareils ménagers, soit par transformation de cette même plaque, soit par remplacement par une autre plaque de distribution équipée différemment. En cas de raccordement multiple ou de raccordement très diversifié d'un nombre encore supérieur de branchements d'un tel distributeur, l'encombrement d'une plaque de distribution de ce type est cependant trop important, car les ponts ne sont disposés que sur un niveau. La demande de brevet DE 25 17 767 décrit une configuration de ce type, qu'il est convenu d'appeler "panneau de couplage", lequel prévoit un câblage de base donné pour les raccordements sans cesse utilisés dans un groupe de tels appareils ménagers, et comprend une baguette de répartition permettant de réaliser le câblage variable dans ce groupe d'appareils ménagers en remplaçant cette baguette de répartition par une autre avec des ponts différemment réalisés. Du pointde vue de l'encombrement, cela entraîne une extension considérable du dispositif de connexion (panneau de couplage). Un panneau de couplage de ce type ne serait en outre pas optimal en nie d'une fabrication rationnelle. La structure d'une baguette de répartition de ce type est présentée dans la demande de brevet DE 23 37 987. Cette structure révèle que cette baguette de répartition n'offre que des possibilités limitées en matière d'encombrement spécifique. Toutefois, des mesures importantes sont ici déjà prises en vue d'automatiser la fabrication. La conception et le type de construction de cette baguette de répartition entravent néanmoins l'optimisation de la fabrication et de la place nécessaire dans l'appareil ménager. Le raccordement électrique n'est par exemple possible que sur deux faces de la baguette de répartition. Il faudrait sinon qu'elle soit reliée à nouveau à une plaque de branchement séparée. La présente invention a pour objet de fournir, notamment pour les appareils comportant de nombreux branchements électriques disposés dans un panneau, un élément de construction dont la fabrication puisse être automatisée au- maximum et qui puisse permettre un précâblage et une affectation des raccordements électriques de l'appareil, entre eux et/ou à des câblages plats, ledit élément nécessitant une place supplémentaire aussi réduite que possible. Cet élément doit en outre être capable de résister aux variations de température, à une atmosphère humide et aux oscillations mécaniques. Le dispositif de raccordement selon l'invention décrit au début de la présente demande de brevet atteint cet objectif en prévoyant un bloc d'isolant comportant des cavités pour des raccordements électriques de branchements électriques entre eux et/Qu à des branchements électriques enfichables disposés dans le ou les plans, ces raccordements se présentant sous la forme de corps conducteurs déversables introduits dans les cavités et tassés après le versement. Dans une forme de réalisation de la présente invention, ces corps conducteurs peuvent être liquides à des températures non nuisibles à l'isolant et supérieures à 350 K, et de préférence à une température de l'ordre de 530 K. Mais ces corps peuvent être également pulvérisés, granulés ou fragmentés avant d'être versés dans les cavités. Dans ce cas, la poudre, les granules ou fragments peuvent être préétamés, ou encore contenir de l'étain de soudage en granules avant d'être versés. Dans une forme de réalisation particulière de la présente invention, le bloc d'isolant est composé de plusieurs plaques empilées les unes sur les autres, et certaines de ces plaques peuvent comporter des perçages permettant le passage des corps conducteurs. Certaines des plaques peuvent également comporter des cavités allongées et/ou coudées, disposées parallèlement au plan des plaques. Ces cavités peuvent traverser les plaques. Une caractéristique additionnelle prévoit que les plaques comportant des cavités soient partiellement combinées avec des plaques comportant des perçages. Une autre possibilité est que les plaques comportant des perçages comportent en outre des cavités telles que présentées ci-dessus. Dans une version de la forme de réalisation particulière présentée ci-dessus, deux perçages au moins sont reliés par une ligne de raccordement réalisée par coulée sous pression, et traversés par les extrémités de cette ligne de raccordement, lesquelles extrémités forment des contacts de raccordement marquant un espacement du côté opposé à la ligne de raccordement. Selon une caractéristique additionnelle, les espaces entre les plaques empilées les unes sur les autres sont remplis de matière isolante. De plus, la ligne de raccordement peut être reliée aux contacts de raccordement des plaques voisines par brasage ou par soudage. Selon une autre forme de réalisation particulière de la présente invention, le bloc d'isolant comporte des composants contenant plusieurs #cavités, lesquelles correspondent partiellement entre elles. Dans ces formes de réalisation, les plaques ou composants peuvent être recouverts de matériau isolant par extrusion. Une caractéristique additionnelle du dispositif de raccordement selon l'invention prévoit que les branchements électriques enfichables soient disposés dans leurs propres baguettes enfichables, reliées et/ou assemblées au bloc d'isolant avant que les corps conducteurs ne soient versés. En outre, les corps conducteurs peuvent présenter à leurs extrémités tournées vers les branchements électriques un profil intérieur conforme à une alvéole pour contacts plats selon DIN 46247. Le bloc d' isolant prévu pour le dispositif de raccordement conforme à l'invention peut par exemple être fabriqué selon une technique simple d'injection de plastique ; mais il peut également au besoin se présenter sous la forme d'un assemblage de différents éléments -couches ou composants. Le matériau conducteur liquide, pulvérulent, en granules ou en fragments peut être facilement versé dans les cavités, puis tassé par vibrations en vue d'obtenir une masse compacte. Si les matériaux conducteurs sont solides, les surfaces des particules peuvent être préétamées, ou des particules d'étain ou encore de fondant peuvent être ajoutées aux particules. Grâce au traitement endothermique qui est effectué par la suite, les particules s'assemblent, assurant ainsi une conductivité continue dans la cavité en question. Lorsque le matériau conducteur est pulvérulent, la conductivité peut également être obtenue au moyen d'un chauffage par induction qui fait fondre la surface des particules et provoque une cuisson du type frittage. Quant aux matériaux conducteurs liquides, ils se solidifient grâce à un traitement exothermique après avoir été versés ou appliqués sur différentes couches ; ils deviennent alors des conducteurs compacts. La description qui suit présente plus en détail des exemples de réalisation à l'aide du dessin annexé, dans lequel La figure 1 présente un dispositif de raccordement conforme à l'invention, se présentant sous la forme d'un bloc avec baguette enfichable unilatérale La figure 2 présente en transparence le dispositif de raccordement de la figure 1, où sont figurés, disposés en trois dimensions, deux des nombreux conducteurs (les autres n'étant pas représentés pour dés raisons de clarté) La figure 3 présente la disposition d'un moule à injection perdu à l'intérieur du bloc selon la figure 2 La figure 4 est une vue détaillée de la saillie d'une extrémité d'un conducteur conçue pour être reliée à des fiches plates La figure 5 est une vue détaillée d'une disposition possible de baguettes enfichables, dans deux plans;; La figure 6 est une vue détaillée des raccordements enfichables d'une baguette enfichable de ce type La figure 7 est une vue détaillée d'un autre connecteur enfichable La figure 8 est une vue éclatée de la structure stratifiée d'un dispositif de raccordement conforme à l'invention La figure 9 présente une possibilité de raccordement du bloc avec des baguettes enfichables Les figures 10 à 14 sont des représentations individuelles d'une version de la structure stratifiée, en feuilles. Les figures 1 à 3 présentent l'élément supérieur 1 d'un appareil de commutation électromécanique comprenant dans sa partie supérieure des branchements électriques 2 disposés dans un panneau. Ces branchements peuvent être par exemple des fiches plates qui, selon une méthode encore pratiquée couramment de nos jours, sont reliées aux alvéoles de faisceaux de câbles. A la place des extrémités non ordonnées des faisceaux de câbles, la présente invention prévoit un bloc d'isolant 3 comportant sur sa face inférieure, d'une manière non visible à la figure 1, des contacts de raccordement semblables à des alvéoles, qui sont en contact avec les fiches plates 2. Le câblage interne du bloc d'isolant n'est pas visible à la figure 1.La face frontale du bloc d'isolant 3 comporte une baguette enfichable 4 dont les différentes lames enfichables 5 sont affectées à des connecteurs enfichables arrêtés sur des faisceaux de câbles pour câblage plat. Ces connecteurs enfichables peuvent par exemple être configurés comme indiqué dans la demande de brevet DE 25 17 767. Selon la figure 2, le bloc d'isolant 3 comporte un câblage interne, dont seuls les conducteurs 6 et 7 sont représentés. Ces conducteurs relient tous deux une fiche plate 2 à une lame enfichable 5. D'autres conducteurs non représentés ici peuvent par exemple relier deux ou plusieurs fiches plates entre elles et/ou assurer le raccordement à une ou plusieurs lames enfichables 5. Tous les dispositifs de raccordement représentés ici servent à précâbler et à classer les connexions électriques entre les éléments fonctionnels d'un appareil ménager, ou entre un élément fonctionnel et un faisceau de câbles, par exemple entre un appareil de commande à pro gramme et des fiches multibroches de câblages plats menant à des consommateurs périphériques, à des capteurs, à l'alimentation en tension. Le câblage au sein du bloc d'isolant est obtenu par exemple par une coulée de métal. Le matériau conducteur peut être par exemple de l'étain. Avant la coulée, les baguettes enfichables 4 peuvent être disposées dans l'espace du bloc d'isolant de sorte telle que les lames enfichables 5 soient elles-aussi coulées lors de l'opération de coulée, ou que ces lames, constituées d'un métal plus dur (laiton par exemple), soient reliées aux conducteurs lors de la coulée de ces derniers. Le bloc d'isolant peut, conformément à la figure 3, contenir un moule à injection perdu 8 (représenté par des hachures) contenant des cavités individuelles ou des parties de cavités de conducteurs. De tels moules à injection perdus peuvent être composés de couches ou de composants de bloc qui peuvent être alimentés de manière type et systématique, afin d'être assemblés conformément au plan de câblage avant que les conducteurs ne soient coulés. Au cours d'une autre étape de fabrication, les moules à injection perdus et les conducteurs coulés peuvent être couverts de plastique par extrusion, de sorte que le moule définitif du dispositif de raccordement est consolidé mécaniquement. Des baguettes enfichables peuvent être intégrées dans ce moule externe.Dans llexem- ple représenté à la figure 3, les sections de cavité 68 et 78 dessinées vides se trouvent dans le moule à injection 8. Les sections de cavité représentées pleines peuvent se trouver dans d'autres pièces moulées par injection (non représentées en détail). Les extrémités des conducteurs coulés situées du côté des fiches plates peuvent par exemple être configurées comme présenté à la figure 4. Ces extrémités de conducteurs 9 comportent des saillies 10 en forme de chaussure contenant un perçage 11 ressemblant à une alvéole pour contacts plats qui, lors de la connexion du dispositif de raccordement au panneau de branchements électriques, est poussé sur une fiche plate 2, la partie médiane bombée 12 pénétrant dans le perçage d'arrêt-normalisé de la fiche plate (DIN 46 247). On peut bien sûr disposer des baguettes enfichables 4 sur les quatre parois latérales et sur la face supérieure du dispositif de raccordement. Ces baguettes enfichables peuvent en outre être disposées sur plusieurs niveaux, les unes au-dessus des autres, comme le montre par exemple la figure 5. Le renflement 13 se trouvant au-dessous de la baguette enfichable supérieure sert à assurer la stabilité mécanique de cette baguette et peut également servir simultanément à assurer la stabilité mécanique d'une baguette enfichable voisine placée suffisamment près de la précédente. Il réduit en effet l'intervalle par rapport à la baguette voisine, cette diminution étant égale à l'épaisseur du connecteur, de sorte que la paroi extérieure du connecteur peut s'appuyer contre ce renflement. Les lames enfichables coulées 5 de la baguette enfichable peuvent être renforcées mécaniquement au moyen du boîtier isolant ou des moules à injection perdus, Les lames enfichables 5 sont encastrées à cet effet dans le boîtier isolant 4, conformément aux figures 6 et 7. Dans l'exemple de réalisation présenté dans la figure 8, on emploie un type de construction appelé "sandwich". A la figure 8, le dispositif de raccordement est composé de différentes pla#ques 14 à 19 empilées les unes sur les autres. L'appareil à connecter est ici encore un appareil de commande à programme 20, représenté schématiquement. Il comporte dans sa partie supérieure un panneau de branchements électriques 21, dont deux seulement sont représentés, à des fins de simplification. La plaque sandwich 14 comporte en conséquence des perçages 22 dont la forme, la taille et l'emplacement sont adaptés aux branchements électriques 21, et les plaques 15 à 18 empilées au-dessus comportent des perçages correspondants 22 à 30, ainsi que des cavités 31 à 35 situées dans le plan des plaques. Les plaques 15 à 18 contiennent en outre des branchements électriques enfichables disposés à chaque fois sur un niveau, et destinés au câblage plat partant de l'appareil de commande à programme, lequel câblage n'est pas représenté en détail. Les plaques 15 et 16, dont les lames enfichables 5 qui sont également des cavités verticales sont reliées aux autres cavités, représentent un mode de réalisation possible. Une autre alternative est proposée par les plaques 17 et 18, dont les branchements électriques enfichables 36 sont représentés par des broches métalliques déjà mises en place dans les plaques. La plaque supérieure est composée exclusivement d'isolant, et sert à protéger de tout contact avec n'importe quel conducteur placé en dessous. Dans l'exemple présenté à la figure 8, les raccordements peuvent ainsi être obtenus comme suit :les plaques 14 à 18 sont placées correctement l'une par rapport à l'autre et empilées, et les corps conducteurs déversables sont introduits dans les orifices supérieurs, et tout le dispositif est soumis à des vibrations pendant l'opération de remplissage, de sorte que les corps pénètrent dans les moindres recoins des cavités verticales et horizontales. Dans le cas des cavités ouvertes pour les lames enfichables 5i les baguettes enfichables 4 sont fermées lors du remplissage au moyen de coffrages amovibles.Si le corps déversable est un corps liquide à des températures supérieures à 350 K (par exemple un alliage d'étain liquide à une température de l'ordre de 530 K), le processus exothermique du refroidissement suffit pour durcir les conducteurs électriques introduits, et obtenir ainsi les raccordements souhaités. Si en revanche le conducteur électrique est un matériau pulvérulent, en granules ou en fragments, le dispositif peut être réchauffé brièvement dans un four à induction afin que les particules conductrices subissent une cuisson du type frittage. Pour obtenir un raccordement solide, il est également possible d'ajouter des fragments adéquats d'étain à ces corps pulvérulents, en granules ou en fragments, ou encore de procéder à un préétamage de ces corps. Une quantité d'énergie thermique encore plus faible peut alors suffire pour assembler les particules dans le four à induction.Les raccordements obtenus par empilage des plaques sont représentés à la figure 8 par des traits pointillés. La figure 9 présente une version dans laquelle un composant 37 à baguettes enfichables, qui contient déjà toutes les lames enfichables composées d'un matériau dur pour contact, ainsi que des broches situées sur la face arrière et permettant la coulée, peut être mis en place après l'empilage des plaques de même épaisseur 38 du dispositif de raccordement, de sorte que les broches sont encastrées dans le matériau conducteur lors de la coulée, du frittage ou du soudage. Il est ici également possible de disposer des composants à baguettes enfichables sur deux ou plusieurs côtés du dispositif de raccordement. Le dispositif de raccordement présenté à la figure 9 présente une différence essentielle par rapport à celui de la figure 8, où les pla ques 16, 17 et 18 (qui sont équipées de baguettes enfichables) doivent être plus épaisses que les plaques 14 qui contiennent uniquement des cavités de raccordement interne : à la figure 9 en revanche, toutes les plaques 38 ont la même épaisseur. S'il est possible de trouver des métaux compatibles pour les branchements électriques externes et si le bloc d'isolant peut être fermé hermétiquement, les cavités internes peuvent être également formées à l'aide de mercure. Toutefois, il faut après la coulée du mercure que le bloc d'isolant soit fermé hermétiquement. Les figures 10 à 14 présentent une autre version du dispositif de raccordement de structure stratifiée, où le câblage interne 39 est coulé sur des plaquettes isolantes 40 minces et résistantes aux températures élevées. Chaque plaquette isolante 40 comporte à cet effet des perçages 41 devant être reliés entre eux selon les lignes 42 indiquées à la figure 10. Les lignes 42 coïncident avec les lignes de raccordement 44 apparaissant plus tard. En vue de la coulée de ces lignes, les plaquettes d'isolant 40 sont encastrées dans des corps de coffrage 43 (figure 11), dans lesquels le câblage 39 est obtenu par coulée sous pression. La figure 13 est une représentation agrandie de la coupe XIII-XIII de la figure 12. Le câblage coulé sur la plaquette isolante 40 est composé de la ligne de raccordement 44, de l'oeil de contact 45 et du contact de raccordement 46 présentant une pointe conique. L'oeil de contact 45 comporte en outre un creux 47 pouvant être rempli de brasage tendre. Lors de l'empilage des plaquettes isolantes selon la figure 14, les contacts de raccordement 46 laissent un intervalle d'isolation suffisant entre les plaquettes 40. Lors de la superposition des plaquettes, les contacts de raccordement 46 viennent se placer sur les creux 47 des oeilsde contact 45, l'assemblage étant assuré par une opération de soudage ou de brasage. Une opération de raccordement de ce type peut par exemple être réalisée grâce en faisant parcourir les différentes lignes de contact par un courant provenant directement de l'énergie de soudage. Durant ce flux de courant, les contacts de raccordement se soudent aux oeils de contact, ou s'assemblent à ces derniers par brasage. Les cavités 48 entre les plaquettes isolantes 40 peuvent être éga lement remplies d'isolant fluide mais pouvant durcir. Les lignes de raccordement 44 du câblage 39 peuvent également remplir complètement une cavité située dans le plan de la plaquette 40. Dans ce cas, les marques 42 représentent des cavités. Outre des métaux fluidifiables adéquats, il est également possible d'utiliser comme corps déversables de la poudre, des granules ou des fragments de cuivre, laiton, bronze, nickel ou autres conducteurs électriques pouvant être brasés ou frittés. Des petites sphères de matière synthétique vaporisées de matériau conducteur ou des matières plastiques mélangées à de la poudre de matériau conducteur se sont également avérées tout à fait appropriées. Le dispositif de raccordement conforme à l'invention ne doit pas nécessairement se présenter sous la forme d'un élément de construction séparé ; il peut éga#lement faire partie intégrante d'un appareil électrique. Revendications 1. Dispositif de raccordement de branchements électriques dans le panneau d'un appareil, entre eux et/ou à des branchements électriques enfichables pour un câblage plat partant de l'appareil et disposé dans au moins un plan, notamment dans le cas d'un appareil de commande électromécanique à programme pour appareils électroménagers, caractérisé en ce qu'il comprend un bloc d'isolant (3, 14 à 19) comportant des cavités (22 à 35) pour des raccordements électriques (6, 7) de branchements électriques (2, 21) entre eux et/ou à des branchements électriques enfichables (5, 36) disposés dans le ou les plans, les raccordements électriques (6, 7) se présentant sous la forme de corps conducteurs (6, 7) déversables introduits dans les cavités (22 à 35) et tassés après le versement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps (6, 7) sont liquides à des températures non nuisibles au matériau isolant et supérieures à 350 K, de préférence de l'ordre de 530 K. 3. Dispositif sAlon la revendication 1, caractérisé en ce que les corps (6, 7) sont pulvérisés, granulés ou fragmentés avant d'être versés dans les cavités. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la poudre, les granules ou les fragments sont préétamés. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les corps (6, 7) contiennent de l'étain de soudage en granules dès avant d'être versés. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4, 5, caractérisé en ce que le bloc d'isolant (3) est composé de plusieurs plaques (14 à 19) empilées les unes sur les autres. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que certaines des plaques (14 à 18) comportent des perçages (22 à 30) permettant le passage des corps conducteurs (6, 7). 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que certaines des plaques (15 à 18) comportent des cavités allongées et/ou coudées (31 à 35) disposées parallèlement au plan des plaques. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les cavités (31 à 35) traversent les plaques (15 à 18). 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les plaques (15 à 18) comportant les cavités (31 à 35) sont partiellement combinées avec les plaques (14) conformes à la revendication 7. 11. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plaques (14) comportant des perçages (22) comportent en outre des cavités (31 à 35) conformes à la revendication 8 ou 9. 12. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que deux perçages au moins (41) sont reliés par une ligne de raccordement (44) réalisée par coulée sous pression, et traversés par les extrémités (45, 46) de cette ligne de raccordement, lesquelles extrémités forment des contacts de raccordement (46) marquant un espacement du côté opposé à la ligne de raccordement. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les espaces (48) entre les plaques empilées les unes sur les autres (40) sont remplis de matière isolante. 14. Dispositif selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que la ligne de raccordement (44) est reliée aux contacts de raccordement (45) des plaques voisines par brasage ou soudage. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4, 5, caractérisé en ce que le bloc d'isolant (3) comporte des composants (8) contenant plusieurs cavités, lesquelles correspondent partiellement entre elles. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8, 11, 15, caractérisé en ce que les plaques (14 à 18, 38) ou composants (8) sont couverts d'isolant par extrusion. 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, caractérisé en ce que les branchements électriques enfichables (5, 36) sont disposés dans leurs propres baguettes enfichables (4), lesquelles sont reliées et/ou assemblées au bloc d'isolant (3) avant que les corps conducteurs (6, 7) ne soient versés. 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, caractérisé en ce que les corps conducteurs (6, 7) présentent à leurs extrémités tournées vers les branchements électriques (2) un profil intérieur (11, 12) conforme à une alvéole pour contacts plats selon DIN 46247.