Brevet FR2565425A1 — publié le 19851206

La présente invention a trait à un procédé perfectionné pour la fabrication de boîtes de distribution électrique. Comme on le sait, à l'heure actuelle l'industrie de l'automobile subit une évolution constante qui oblige ses auxiliaires à la suivre à leur tour. Cela signifie pour ceux-ci une nécessité de transformation technologique extrêmement importante. Il en résulte que dans les automobiles sont toujours plus nombreux les éléments commandés par le courant électrique. Cela se traduit indubitablement par le fait qu'il est nécessaire de réaliser des bottes de distribution extrêmement compactes, occupant le moins d'espace possible. La réduction de l'espace, et par conséquent du poids, est un des objectifs primordiaux de cette industrie. C'est pourquoi il est indispensable de mettre en oeuvre de nouvelles techniques afin d'avoir des éléments les plus compacts possible et, partant, de permettre qu'ils puissent être de dimensions plus réduites. De même que la réduction d'espace et de poids est nécessaire, il est également essentiel d'obtenir d'autres éléments hautement fiables, savoir dans le présent cas des boites de distribution électrique, parfaitement sûres. Cela est notoire et d'ailleurs aisément compréhensible, car précisément par suite de la complication accrue des installations électriques des automobiles il est toujours plus difficile d'obtenir un diagnostic rapide des défauts des circuits et leur réparation efficace. Tous ces inconvénients sont entièrement évités grâce à la présente invention, car moyennant mise en oeuvre du procédé qui en forme l'objet, l'on peut obtenir des boîtes de distribution électrique dont il est possible d'automatiser la fabrication tout en assurant la fiabilité dans leur montage. La botte de distribution suivant l'invention est du genre de celles réalisées sur la base de lames de cuivre solidarisées avec des plaques respectives en matière isolante comme le carton, le plastique, la bakélite, etc... qui leur servent de support tout en constituant élément isolant entre chaque lame de cuivre et celle qui lui est immédiatement voisine. Les lames de cuivre sont préalablement conformées suivant la répartition et la configuration que l'on désire obtenir, et l'on ménage au découpage des petits tronçons ou ponts qui relient les lames entre elles afin que leur ensemble possède une rigidité suffisante pour être disposé correctement sur la plaque isolante. Une fois que les lames de cuivre se trouvent assemblées avec la plaque isolante correspondante (par exemple par collage), on procède au découpage de chacun des sous-ensembles formés par le cuivre et l'isolant pour éliminer de la sorte les tronçons ou ponts qui relient les lames entre elles et qui n'avaient été prévus que pour donner de la rigidité à l'ensemble de ces lames. Lorsque se trouve définitivement conformé chaque sous-ensemble constitué par les lames de cuivre et l'isolant correspondant, on le monte en formant un empilage avec autant de tels sous-ensembles qu'on le désire et qui ont été préalablement conçus, en réalisant de cette manière un ensemble composite. Aussi bien dans la zone supérieure que dans la zone inférieure de cet ensemble de lames de cuivre et d'isolant, on procède ensuite à la pose de circuits imprimés sur une seule face en les disposant de manière que pour chacun d'eux la face en question se trouve à l'extérieur de l'empilage. Quand tout cet ensemble d'éléments a été établi, on procède à l'insertion d'épingles correspondantes dans les orifices préalablement réalisés dans chacun des circuits imprimés, ces orifices devant coïncider exactement avec ceux prévus à cet effet sur les lames conductrices en cuivre ainsi que sur les plaques d'isolant, et également, bien entendu, avec le schéma de ces circuits. La connexion électrique des épingles avec lesdites zones conductrices, lesquelles peuvent être soit les lames de cuivre, soit le cuivre existant sur les circuits imprimés, est obtenue du fait qu'on a prévu sur ces lames ou ces circuits des orifices de profil quelconque comportant des dimensions inférieures à celles de la section des épingles. Il est évident qu'en enfonçant l'épingle à force et compte tenu du fait que l'epaisseur des lames de cuivre est extrêmement faible, il apparaît une déformation mécanique dans les zones perforées, l'épingle restant parfaitement emprisonnée et connectée avec les lames de cuivre désirées. On comprend que dans le cas où il conviendrait que pour quelques-unes des lames il ne se produise pas de liaison électrique avec l'épingle, il suffirait que l'on ait prévu sur les lames en question un orifice de dimensions sensiblement supérieures à celles de l'épingle elleagme, grâce à quoi cette dernière ne peut venir en contact avec les lames en question. Afin d'obtenir que tout cet ensemble présente une résistance mécanique notable, il suffit que l'extrémité de l'épingle traversant l'ensemble des lames et des circuits imprimés soit soudée de toute manière classique sur le circuit imprimé correspondant, en réalisant ainsi un assemblage parfaitement solidarisé et grâce auquel on obtient la résistance mécanique désirée. Ainsi qu'on le comprend, lors de l'introduction des épingles il n'est pas nécessaire de toujours traverser la totalité de l'ensemble de l'empilage formé par les lames de cuivre et les plaques isolantes, car dans les cas où il n'y a pas lieu d'obtenir la liaison électrique avec certaines lames situées à l'extrémité opposée, il suffit que l'introduction de l'épingle correspondante s'effectue uniquement jusqu'à atteindre la zone ou elle doit être reliée avec la dernière lame de cuivre intéressée. Dans ce cas, la solidarisation de l'épingle avec l'empilage est réalisée par la face à travers laquelle son introduction s'effectue. Après réalisation de l'assemblage de tous les éléments, et pour obtenir une protection efficace de la totalité de cet ensemble, on procède à son surmoulage à l'aide d'une substance comme le chlorure de polyvinyle ou la mousse de polyuréthane, afin d'obtenir de cette manière l'étanchéité parfaite à l'intérieur de l'empilage. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est suscceptible de procurer Fig. 1 est une vue en pespective dans laquelle on peut voir une plaque isolante au moment où elle va être rendue solidaire de la plaque de cuivre correspondante préalablement conformée. Fig. 2 est une vue en plan d'une des plaques de cuivre déjà solidarisée avec l'isolant avant que n'aient été éliminés sur elle les tronçons ou ponts de renforcement qui permettent son montage facile sur celui-ci, en lui conferant une rigidité plus grande. Fig. 3 est également une vue en plan d'une autre plaque de cuivre déjà solidarisée avec la plaque isolante correspondante, mais sur laquelle les renforcements ou ponts visibles en fig. 2 ont été éliminés. Fig. 4 est une coupe verticale dans laquelle on peut voir l'ensemble formé par les lames de cuivre et les plaques isolantes, les premières étant déjà solidarisées avec les épingles correspondantes, lesquelles assurent l'assemblage. Fig. 5 est une vue semblable à celle de fig. 4, mais dans laquelle toutes les épingles ne traversent pas complètement l'ensemble. Fig. 6 est une coupe verticale montrant la disposition de l'ensemble une fois qu'il a été enrobé en entier par surmoulage. Fig. 7 et 8 sont des vues en plan des plaques de cuivre utilisées pour réaliser la boite de distribution. Fig. 9 est une vue de côté avec coupe partielle de la plaque isolante à laquelle une couche de cuivre a été incorporée, différents cément y étant montés. Fig. 10 est une vue de côté de la pièce formant pont. Fig. 11 est une vue en plan partielle de l'ensemble plaque de cuivre-isolant avec les épingles correspondantes et dont la section a été représentée en fig. 9. On commence le procédé suivant l'invention par le découpage chimique ou mécanique de plaques de cuivre 12 avec une configuration telle que celles représentées en fig. 7 et 8, -grace à quoi en formant des couches successives de plaques isolantes et de plaques de cuivre comportant les unes des lignes verticales et les autres des lignes horizontales, on obtient que les points d'union entre les lignes soient situes en des lieux identiques en vue de leur découpage avec le même outil. On peut ainsi établir dans les différentes couches le schéma électrique correspondant, en accord avec les caractéristiques exigées pour l'interconnexion des différents éléments qu'on raccordera à la boite dont il s'agit. Il convient de remarquer que lors du découpage de ces plaques de cuivre, comme celles-ci sont d'épaisseur sensiblement faible, il faut prévoir de conserver la série de renforcements ou ponts qui réunissent les lames successives de l'ensemble de la plaque de cuivre représentée en fig. ly 2 et 7 où ces ponts ont été désignéspar la référence 11. Une fois que chaque plaque de cuivre a été découpée, on la dispose sur une plaque isolante 13 afin que cette dernière la supporte, en réalisant la liaison de ces deux éléments (cuivre et isolant) par tout moyen classique (collage, chauffage etc...). On complète le schéma électrique par la connexion réciproque de plusieurs sous-ensembles avec leurs lames de cuivre et leur isolant, comme on l'a expliqué précédemment, ou bien en s'aidant d'autres plaques de cuivre rendues solidaires de la face libre ou envers de la plaque isolante et dont les circuits sont complémentaires de ceux de l'endroit. Lorsqu'on a réalisé la réunion dés différents sous-ensembles de plaques de cuivre 12 et d'isolant 13, on procède à l'elimination des renforcements ou ponts 11 susmentionnés, lesquels ont rempli leur rôle consistant en ce que chaque plaque de cuivre 12 ne puisse se briser lorsqu'elle est transférée et posée sur la plaque isolante 13, cette dernière étant précisément celle qui va assurer la rigidité mécanique suffisante. Cette élimination des ponts 11 peut s'effectuer par voie mécanique (poinçonnage) ou par voie chimique. Une fois que les ponts 11 ont été élimine# on procède à la superposition des différents sous-ensembles constitués par les lames de cuivre et l'isolant en formant ainsi un empilage. La première et dernière couche conductrice peuvent être des circuits imprimés ou bien les lames de cuivre ellesmêmes collées à leurs éléments isolants juxtaposés, c'est-à-dire avec les faces conductrices vers l'extérieur de l'empilage. L'on procède alors à l'introduction des épingles 14 respectives aux endroits préalablement établis, ces épingles 14 étant les pièces qui réalisent la liaison électrique entre les différentes lames de cuivre 12. Cette interconnexion s'obtient grâce au fait qu'on a prévu sur les lames de cuivre qu'on désire connecter les unes avec les autres des orifices dont la section et la géométrie en plan comportent des dimensions légèrement inférieures à celles de l'épingle destinée à les relier. Il est évident que lorsqu'on introduit chaque épingle dans le paquet, elle déforme le bord de l'orifice et reste parfaitement solidaire avec celui-ci en formant une liaison mécanique sûre. Dans les couches intermédiaires qui n'ont pas à être reliées à l'épingle, il suffit d'avoir prévu dans la zone traversée par celle-ci un orifice sensiblement supérieur du point de vue dimensions à la section de ladite épingle, ce qui fait que celle-ci ne peut jamais se trouver reliée électriquement au cuivre existant sur la couche interessée. Comme on peut le comprendre, dans les cas où il n'est pas nécessaire de relier les unes aux autres les couches les plus extrêmes dans la zone dans laquelle on introduit l'épingle, il n'est pas besoin que cette dernière les traverse totalement, comme le montre fig. 5. La solidarisation parfaite de toutes les lames de cuivre et des plaques d'isolant est réalisée grâce au fait que la zone extrême de l'épingle est soudée aux circuits imprimés par tout moyen classique, cette soudure 15 pouvant être prévue aussi bien dans la zone supérieure que dans la zone inférieure de l'empilage formé par les sous-ensembles de lames de cuivre et de plaques d'isolant, mais étant réalisée dans l'une au moins de celles-ci. On obtient ainsi une grande résistance mécanique de l'ensemble. Dans certains cas, il peut s'avérer intéressant et convenable que la botte de distribution forme un bloc parfaitement étanche. Il suffit alors qu'après avoir conformé l'empilage comme déjà décrit, on procède à un surmoulage sur tout son extérieur au moyen d'un système classique.On obtient de cette manière un ensemble entièrement solidaire et étanche, tel qu'on peut le voir sur la boite de distribution de fig. 6. Par ailleurs et avec le même procédé, dans les cas où on le désire par suite de nécessités aussi bien techniques qu'économiques, les sous-ensembles peuvent être formés par une plaque de cuivre 12 et une autre d'isolant 13 dûment collées tandis que pour compléter le schéma électrique, au lieu de se servir d'une autre plaque de cuivre 12 collée au revers et dûment connectée avec celle de l'endroit, ou bien d'autres sous-ensembles formés par des lames 13 et 12, on dispose des pièces-pont 16 lesquelles connectent électriquement les circuits électriques et l'unique plaque de cuivre 12 sans qu'il soit besoin d'autres sous-ensembles 13 et 12. On obtient dans ce cas, l'élimination d'une couche de cuivre 12, avec toutes les opérations subséquentes déjà énumérées de découpage, d'attaque chimique, de soudure et de collage sur la lame isolante 13.Grâce à l'addition des ponts 16 en question l'intensité peut être plus élevée dans les circuits intéressés et l'on réalise une économie considérable de main-d'oeuvre et de temps ainsi qu'un moindre encombrement. La pose des ponts 16 exige en tant qu'opération additionnelle celle du découpage des lames de cuivre 12 la où ces ponts 16 doivent être connectés, afin qu'ensuite et moyennant une soudure classique, on puisse procéder à la connexion électrique. Dans cette réalisation, les épingles 14 peuvent se placer sur la périphérie de la plaque 13 grâce au fait que dans ces cas, s'il est besoin d'autres sous-ensembles, ces derniers sont connectés à l'aide desdites épingles en réalisant des ensembles formés avec des plaques isolantes 13 comportant des cicuits sur une face ou sur les deux selon les besoins ; on effectue l'opération de soudure des épingles 14 en une seule fois, étant donné que celles-ci se trouvent sur la périphérie. Bien entendu lorsqu'on prévoit du cuivre sur les deux faces d'une même plaque isolante, si l'on veut superposer de tels sous-ensembles il faut prévoir l'interposition de feuilles isolantes. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication de boites de distribution électriques, caractérisé en ce qu'on découpe d'abord des lames (12) de cuivre de faible épaisseur, en ce qu'on les dispose parallèlement les unes aux autres sur une plaque isolante (13), en ce qu'on les fixe sur cette dernière de façon à obtenir un sous-ensemble, en ce superpose un certain nombre de tels sous ensembles de façon que les lames de l'un soient orientées à 900 par rapport à celles de l'autre du ou des sous-ensembles adjacents, et en ce qu'on relie électriquement les unes aux autres de façon sélective les lames des divers sous-ensembles. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue le découpage des lames de façon à ménager, au moins entre certaines d'entre elles, des ponts de liaison (11) qui les réunissent sous la forme d'une plaque unitaire zt facilitent leur mise en position sur la plaque isolante (13), et en ce qu'après fixation des lames (12) sur cette dernière on fait disparaître ces ponts (11). 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour assurer la liaison sélective des lames des divers sous-ensembles superposés l'on enfonce des épingles métalliques (14) dans l'empilage constitué par cette superposition. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que pour faciliter l'enfoncement des épingles (14) on perfore les lames de trous de dimensions légèrement inférieures à celles de la section desdites épingles (14). 5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'aux points où une épingle (14) ne doit pas réaliser la liaison électrique avec une lame, on perfore dans celle-ci un trou de dimensions supérieures à celles de la section de ladite épingle (14). 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les épingles (14) traversent tout l'ensemble constitué par l'empilage des sous-ensembles. 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 a 5, caractérisé en ce qu'on arrête l'enfoncement de certaines au moins des épingles (14) à la dernière lame (12) à laquelle chacune d'elles doit être reliée électriquement. 8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce qu'on dispose un circuit imprimé sur l'une au moins des deux faces de l'ensemble de manière que les épingles (14) assurent la liaison électrique avec certains des éléments de ces circuits. 9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce qu'on soude (en 15) certaines au moins des épingles (14) à une lame supérieure et/ou à une lame inférieure de l'ensemble, ou à l'un au moins des circuits imprimés. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on surmoule sur l'ensemble une couche de matière isolante protectrice.