Brevet FR2598276A1 — publié le 19871106

BOITIER MOULE MODULAIRE PORTE-COMPOSANT L'invention est relative à un bottier moulé modulaire de logement de composants électriques et électroniques, en particulier de cartes de circuit imprimé, ayant le profil standard de l'appareillage modulaire miniature comportant une face arrière de fixation sur un rail profilé, deux faces latérales accolables à d'autres et perpendiculaires à la direction longitudinale dudit rail, et deux faces latérales parallèles audit rail, ayant chacune un décrochement définissant de part et d'autre une palie élargie du côté de la face arrière pour le logement de bornes de connexion dans ces parties élargies. Les systèmes modulaires, notamment de distribution terminale, du type commercialement dénommé MULTINEUF, font usage de bottiers d'un profil standard, susceptibles d'être encliquetés sur un ril profilé de support, lc,é dans un coffret ou une armoire. Le bottier est approprié au matériel qu'il contient, ce qui ne pose aucun problème pour les fabrications de grande série. Il est parfois nécessaire d'incorporer dans un tel système un appareil d'une présentation différente ou fabriqué en petites quantités, et dans ce cas, il convient de concevoir des systèmes d'adaptation ou des bottiers spéciaux dont le coût est disproportionné. Le besoin s'est fait sentir de disposer d'un bottier universel d'un profil standard capable de recevoir différents types d'appareils, notamment des cartes électroniques et des éléments de connexion, en l'occurrence des bornes adaptées à l'appareil incorporé dans le bottier. La présente invention a pour but de répondre à ce~besoin et le bottier moulé modulaire selon l'invention est caractérise en ce que le bottier comporte essentiellement deux éléments, en l'occurrence un socle en forme de plaque constituant ladite face arrrière et un capot à fond entièrement ouvert, pour faciliter l'insertion dans le capot desdits composants et desdites bornes avant l'obturation du fond par la mise en place du socle sur le capot. L'emploi d'un capot à fond entièrement ouvert facilite l'introduction des composants et des cartes à circuit imprimé, le montage et les connexions pouvant être réalisés à l'extérieur. Le bottier peut recevoir différents types de bornes et selon un développement important de l'invention, plusieurs bornes sont assemblées en un bornier de dimensions externes standard, permettant une mise en place dans un bottier présentant une échancrure standard sur la face latérale correspondante. Une ou plusieurs échancrures standard peuvent être prévues sur l'une ou sur les deux faces du bottier, le meme moule à tiroirs pouvant être utilisé pour la réalisation de l'ensemble de ces bottiers. Selon le nombre de borniers, un ou plusieurs tiroirs sont enlevés pour réaliser un moule à une ou plusieurs échancrures de réception des borniers. A chaque échancrure de la face latérale du bottier est associée une lumière, ménagée sur le décrochement correspondant, cette lumière donnant accès à la face du bornier portant les vis de serrage des différentes bornes. Le bottier est agencé pour recevoir une ou plusieurs cartes de circuit imprimé, ces cartes étant disposées parallèlement à la direction longitudinale du rail de fixation, de manière à avoir l'un des bords qui s'étend à proximité des borniers. La carte de circuit imprimé peut être parallèle au socle ou perpendiculaire à ce dernier, adjacent au bornier. Les borniers ont un pas multiple de 2,54 millimètres, permettant une connexion directe entre le circuit imprimé et les bornes, au moyen de conducteurs à pattes soudées sur le bord de connexion de la carte. Ce pas multiple de 2,54 millimètres est conservé lors d'une succession de plusieurs borniers pour réduire les coûts de fabrication de la carte de circuit imprimé.Le conducteur de connexion porte avantageusement à l'une des extrémités la plage de connexion de la borne et à l'autre de ses extrémités une ou plusieurs patttes, agencées pour un raccordement à l'une ou plusieurs cartes ou éventuellement pour la soudure d'un conducteur de connexion d'un apppareil incorporé dans le bottier. Les surfaces internes du bottier comprennent avantageusement des rainures de guidage et de maintien des cartes et des borniers qui se trouvent verrouillés par la mise en place du socle, retenu par tout moyen approprié, notamment par de simples vis. Le bottier à fond ouvert selon l'invention se prête à un remplissage par un matériau d'enrobage par simple coulée et à cet effet, il est avantageux de prévoir des joints, notamment à chevauchement, évitant des fuites dans la zone de jonction des borniers et du bottier. L'enrobage permet une immobilisation de l'appareil logé dans le bottier, tout autre mode de fixation, notamment par des vis, étant concevable. Le bottier peut recevoir des appareils électriques tels que des transformateurs ou résistances, la face avant pouvant être munie d'orifices de passage d'organes de commande et/ou de signalisation. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va-suivre de différents modes de mise en oeuvre de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation du bottier selon l'invention - la figure 2 est une vue de gauche du bottier selon la figure 1 - la figure 3 est une vue éclatée en plan du bottier selon la figure i - la figure 4 est une vue en élévation et en coupe axiale d'un bottier selon une variante de réalisation de l'invention - la figure 5 est une vue de droite du bottier selon la figure 4 ; - la figure 6 est une vue de dessous du bottier selon la figure 4 ;; - les figures 7, 8 et 9 sont des vues analogues aux figure 4, 5 et 6, illustrant une variante de réalisation d'un bottier à deux cartes de circuit imprimé - les figures 10 à 12 sont des vues analogues aux figures 4 a 6, illustrant une autre variante de réalisation selon l'invention; - les figures 13 à 15 sont des vues analogues aux figures 4 à 6, montrant une variante de réalisation à 3 cartes de circutis imprimés - les figures 16 à 18 sont des vues analogues aux figures 4 à 6, montrant un bottier contenant un transformateur électrique et rempli d'une matière d'enrobage. Sur les figures, un bottier moulé 10 en matière isolante est constitué de deux éléments, en l'occurrence un socle 12 et un capot 14 dont le profil général correspond à celui des bottiers des appareils miniatures, # > #r exemple de la gamme commercialement dénommée MULTINEUF. Le socle 12, en forme de plaque, contitue la face arrière du bottier 10 et porte une gorge 16 et un verrou 18 de fixation par encliquetage sur un rail profilé, (non représenté). Le bottier 10 comporte deux faces latérales 20, 22, perpendiculaires à la direction longitudinale du rail, repéré par la ligne discontinu X-X sur la figure 2. Ces faces latérales 20, 22, sont accolables à des faces conjuguées des appareils adjacents, encliquetés sur le meme rail profilé. Les deux autres faces latérales 24, 26, du bottier 10 présentent un décrochement 28, 30, définissant deux parties élargies 32, 34, du côté du socle 12, susceptibles de recevoir des bornes de connexion 36, 38. En position assemblée, le socle 12 obture le fond ouvert du capot 14 et est maintenu par des vis de fixation 40. Dans l'exemple de réalisation illustrée par les figures 1 a 3, le bottier 10 est équipé de 4 borniers de dimensions externes standard, 2 borniers 42 comportant 3 bornes 36 de section importante, les 2 autres borniers 44 comprenant 4 bornes 38 de section inférieure. Les 4 borniers 42, 44, sont répartis sur les 2 faces latérales 24, 26, dont chacune reçoit un bornier 42 à 3 bornes et un bornier 44 à 4 bornes. Chaque bornier 42, 44, est une pièce isolante en deux éléments, emboîtés, 46, 48, maintenant les bornes 36, 38, du bornier. Les borniers 42, 44, sont insérés dans les parties élargies 32, 34, du bottier 10 dont les faces latérales adjacentes 24, 26, présentent deux échancrures 50, 52, recevant chacune l'un des borniers en libérant l'accès aux orifices d'introduction des conducteurs de connexion dans les bornes 36, 38.Sur les faces de décrochement 28, 30, sont prévues deux lumières 54, 56, dans lesquelles s'emboîte la partie supérieure des borniers 42, 44, qui porte les orifices d'accès aux vis 58 des bornes. Les échancrures 50. 52, et les lumières associées 54, 56, viennent de moulage avec le capot 14 et le même moule peut être utilisé à la fabrication de capots ayant quatre échancrures 50, 52, et lumières associées 54, 56,#de la manière représentée aux figures 1 à 3 ou inversement ayant une seule échancrure associée à une seule lumière ou toute autre combinaison, la présence ou l'absence d'une échancrure ou d'une lumière étant réalisée par la mise en place ou l'enlèvement d'un tiroir dans le moule.La partie centrale 61 du bottier 10 est entièrement libérée pour le logement de composants électriques ou électroniques dont plusieurs exemples sont décrits cidessous en référence aux figures 4 à 18. En se référant aux figures 4 à 6, on voit un bottier 10 de meme profil que le boîtier susmentionné, mais de largeur inférieure. Dans le boîtier 10 est logée une carte 60 de circuit imprimé portant des composants 62. La carte 60 a été insérée dans des rainures 64, ménagées sur les faces internes du capot 14 et s'étendant perpendiculairement au socle 12 pour permettre une insertion par le fond ouvert, le socle 12 étant enlevé. Le capot 14 comporte deux paires de rainures 64, chaque paire étant adjacente à l'une des parties élargies 32, 34, susceptible de recevoir un bornier 42, 44. Une seule carte 60 est logé dans le bottier 10, représenté aux figures 4 à 6 et ce bottier comporte un seul bornier 42, disposé dans la partie élargie 32, muni d'une échancrure 50 et d'une lumière 54. La partie élargie opposée 34 est inutilisée et est obturée par la paroi du capot 14.En se référant à la figure 4, on voit que la borne 36 du type à cage et à vis 58 coopère avec une plage de contact 66, ménagée à l'extrémité d'un conducteur de liaison 68 se terminant par deux pattes 70, 72, perpendiculaires l'une à l'autre. La patte 72 est soudée au circuit imprimé de la carte 60. Les connexions 68 des trois bornes 36 du bornier 42 sont identiques et leur pas est un multiple de 2,54 millimètres qui correspond au standard des connexions sur les bords des cartes de circuit imprimé. Il est facile de voir que l'ensemble du montage et des connexions peut être réalisé à l'extérieur, la mise en place dans le bottier 10 de la carte 60 et du bornier associé 42 étant réalisée par introduction par le fond ouvert, en prenant soin de glisser la carte 60 dans les rainures 64.La fixation du socle 12 assure le verrouillage et le maintien de la carte 60 et du bornier 42, des rebords ou doigts de guidage assurant éventuellement un parfait positionnement dans le bottier ;0. Le bornior 42 peut bien entendu être remplacé par un bornier 44 selon le type de composants 62 logés dans le bottier 10. Il est également possible de prévoir d'autres types de borniers à deux bornes ou à un nombre supérieur de bornes selon les besoins. Les figures 7 à 9 montrent un boîtier 10 analogue à celui des figures 4 à 6, mais agencé pour contenir deux cartes de circuits imprimés 60, 74, ainsi que deux borniers 42, 44, de type différent. A la carte 60 est associé un bornier 44 à quatre bornes, mais une disposition inverse est bien entendu possible. Le pas du bornier 44 est également un multiple de 2,54 facilitant la connexion aux bords de la carte 60. Le capot 14 co#mprend, dans ce cas, deux échancrures disposées de part et d'autre, ainsi que deux lumières pour la mise en place des deux borniers 42, 44. Les connexions et la mise en place des cartes 60, 74, et des borniers 42, 44, s'effectuent de la manière décrite ci-dessus. Le bottier 10, illustré aux figures 10 à 12, contient deux borniers identiques 44 et une carte de circuit imprimé 76, disposée du côté du fond ouvert du capot 14, parallèlement au socle 12. La carte 76 est connectée à la fois aux deux borniers 44, en faisant usage des pattes 70 des conducteurs de connexion 68, ces pattes 70 étant soudées le long des deux bords de la carte 76. La disposition, soit verticale, soit horizontale, des cartes dans le bottier 10 est bien entendu déterminée par la dimension et la nature des composants, ainsi que par les connexions nécessaires. Les figures 1 3 a 1 5 montrent une disposition à trois cartes 60, 74, 76, résultant de la combinaison des dispositions décrites ci-dessus.Sur la figure 13, on peut voir que les deux pattes 70, 72, des conducteurs de liaison 68 sont utilisées respectivement pour les deux cartes adjacentes. Toutes ces dispositions sont utilisables pour un bottier élargi, du type représenté aux figures 1 à 3 ou même de taille supérieure avec un nombre quelconque de borniers. Les figures 16 à 18 montrent le bottier 10, utilisé pour le logement d'un transformateur 78,-dont les entrées et scoties sont connectées à deux borniers 44, par simple soudure aux pattes recourbées 72 des conducteurs de connexion 68 aux bornes. Le transformateur 78 peut être maintenu dans le bottier 10 par tout moyen approprié, notamment par des cales ou des vis de fixation. La forme en cuvette du capot 14 facilite le remplissage du bottier 10 par une résine coulée de la manière représentée à la figure 16. Il suffit à cet effet de basculer le capot 14 et de couler la résine par le fond ouvert pour remplir le boîtier 10 en enrobant le transformateur et les fils de connexion. Afin d'éviter toute fuite pendant l'opération de coulée, il est avantageux de prévoir un joint à embottement 80 entre les faces en regard des borniers 44 et du capot 14. Tout autre système d'étanchéité opérant peut bien entendu être utilisé et ce mode d'enrobage convient également aux boîtiers décrits ci-dessus contenant des cartes de circuit imprimé. Le nombre d'exemples représentés aux dessins annexés confirme l'universalité du bottier modulaire selon 11 invention, qui répond pratiquement à tous les besoins de logement des composants usuels. L'invention s'étend bíen entendu à toute variante de réalisation, notamment à celle dans laquelle les borniers seraient des pièces monobloc ou encore à celle où les bornes seraient d'un type différent, ne nécessitant pas un accès par la partie supérieure, auquel cas les lumières dans les surfaces de décrochement 28, 30, deviendraient superflues. Le socle 12 est avantageusement en un matériau bon conducteur pour un refroidissement des composants contenus dans le bottier. Il peut être agencé en radiateur. REVENDICATIONS 1. Boîtier moulé modulaire de logement de composants électriques (78) et électroniques (62), en particulier de cartes de circuit imprimé, (60, 74, 76), ayant le profil standard de l'appareillage modulaire miniature comportant une face arrière de fixation sur un rail profilé, deux faces latérales (20, 22) accolables à d'autres et perpendiculaires à la direction longitudinale X-X dudit rail, et deux faces latérales (24, 26) parallèles audit rail ayant chacune un décrochement (28, 30) définissant de part et d'autre une partie élargie (32, 34) du côté de la face arrière pour le logement de bornes (36, 38) de connexion dans ces parties élargies, caractérisé en ce que le bottier (10) comporte essentiellement deux éléments, en l'occurrence un socle (12) en forme de plaque constituant ladite face arrière et un capot (14i à fond entièrement ouvert pour faciliter l'insertion dans le capot desdits composants et desdites bornes avant l'obturation du fond par la mise en place du socle sur le capot. 2. Bottier selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs bornes (36, 38) alignées suivant ladite direction X-X et disposées dans l'une desdites parties élargies (32, 34) sont assemblées en un bornier (42, 44) et que ledit capot (14) présente une échancrure latérale (50, 52) de réception dudit bornier, lequel obture ladite échancrure en position montée. 3. Bornier selon la revendication 2, caractérisé en ce que différents types de borniers (42, 44) de dimensions externes standard peuvent être montés dans une ou plusieurs échancrures (50, 52) correspondantes du bottier, disposées successivement sur une même face latérale (24, 26) du bottier. 4. Bottier selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit bornier (42, 44) comporte une face avant a orifices d'accès aux vis(58) de serrage des bornes (36, 38) et que le décrochement (28, 30) d'une face latérale à échancrure (50, 52) présente une lumière (54, 56) en regard de ladite face avant du bornier. 5. Bottier selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite échancrure (50, 52) de réception du bornier (42,44) et/ou ladite lumière (54, 56) viennent de moulage dudit capot (14). 6. Bottier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des rainures (64) internes prévues sur les faces latérales (20, 22) perpendiculaires au rail pour l'insertion des bords d'une carte de circuit imprimé (60, 74) s'étendant perpendiculairement audit socle (12) à proximité des borniers (42, 44). 7. Bottier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond du capot présente un espace de logement d'une carte de circuit imprimé (76) disposée parallèlement audit socle (12). 8. Bottier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bornes (36, 38) sont espacées d'un pas multiple de 2,54 mm et que les connexions (68) des cartes (60, 74, 76) auxdites bornes comportent des pattes (70,'72) soudées sur les bords de la carte audit pas et s'étendant parallèlement jusqu'aux bornes associées pour former les plages de connexion des bornes. 9. Bottier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bornier (42, 44) et la face interne du capot (14) en regard du bornier présentent des parties (80) en chevauchement formant un joint d'étanchéité pour un remplissage du bottier (10) d'une matière d'enrobage par coulée. 10. Bottier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit socle (12) est en un matériau bon conducteur de la chaleur pour constituer un radiateur.