Brevet FR2663453A1 — publié le 19911220

La présente invention concerne un procédé de réalisation d'un élément conducteur, par exemple mobile, d'un ensemble commutateur, l'élément mobile étant pourvu au moins d'une surface de contact électrique disposée pour coopérer avec une surface de contact ménagée sur un support conducteur fixe. On sait déjà réaliser un élément conducteur, à une face de contact électrique, par soudage, par vibrations, d'un plot de contact à deux faces opposées de contact et de soudage, en ménageant dans l'élément conducteur un évidement, avec fond de soudage, de réception du plot de contact, en introduisant le plot de contact dans l'évidement jusqu'à ce que la face de soudage du plot vienne contre le fond de soudage de l'évidement et en soudant le plot à l'élément conducteur, entre une tête vibratoire et une enclume, par vibrations relatives de la face de soudage du plot et du fond de soudage de l'évidement de l'élément conducteur formant un plan de soudage et application d'une pression perpendiculairement au plan de soudage. Les vibrations, auxquelles le plot est soumis parallèlement au plan de soudage, combinées à la pression, exercée sur le plot perpendiculairement au plan de soudage, provoquent, dans le plan de soudage, un frottement intense, une production de chaleur, un ramolissement de matière, un flux et un amalgame de matière et donc, après refroidissement, une soudure. Afin de pouvoir entraîner le plot de contact dans un mouvement vibratoire parallèle au plan de soudage, la tête vibratoire est pourvue de reliefs, par exemple des stries, qui, sous l'action de la pression, s'impriment sur la face de contact du plot opposée à sa face de soudage. Que le plot de contact soit monolithique ou constitué d'une couche de base en métal ordinaire revêtue d'une couche de contact en métal ou alliage précieux, il est impératif que sa surface active de contact électrique soit aussi nette et lisse que possible. L'impression de stries sur celle-ci aurait donc été préjudiciable à la qualité du contact électrique. Pour cette raison, les procédés de soudage par vibrations, de plot de contact sur un élément conducteur, mis en oeuvre jusqu'# maintenant ne l'ont été qu'avec des plots et des têtes vibratoires conformés pour n'entraîner les plots en vibrations et n'exercer une pression sur eux que par une zone périphérique du plot soustrayant à l'action de la tête de soudage la surface active de contact qui s'étend dans le plan de la bande d'action de la tête de soudage ou en saillie hors de celui-ci. On conçoit aisément que ces procédés de soudage ne soient pas des plus simples ni des moins onéreux puisqu'ils impliquent au moins une tête de soudage de forme particulière, à section grossièrement annulaire. La présente invention vise à proposer un procédé de soudage par vibrations économique et facile à mettre en oeuvre. La présente invention concerne un procédé de réalisation d'un élément conducteur à au moins une face de contact électrique, dans lequel on soude, par vibrations et pression, un plot, à au moins une face de contact opposée à une surface d'appui, sur un élément conducteur, dans lequel on ménage dans l'élément conducteur un évidement de réception du plot, avec un fond d'appui et une paroi latérale périphérique sensiblement perpendiculaire au fond d'appui, on présente le plot au-dessus de l'évidement et on soude le plot sur l'élément conducteur en exerçant sur le plot une pression sensiblement parallèlement à la paroi latérale de l'évidement de réception de l'élément conducteur, procédé caractérisé par le fait qu'on entraîne le plot en vibrations sensiblement parallèlement à la paroi latérale de l'évidement de réception jusqu'à ce que sa surface d'appui vienne contre le fond d'appui de l'évidement pour souder le plot latéralement à la paroi latérale périphérique de l'évidement. Dans le procédé de l'invention, le plot de contact peut donc être entraîné en vibrations par une tête vibratoire pleine et dépourvue de reliefs d'un équipement de soudage par vibrations ordinaire. L'invention concerne également un élément conducteur à au moins une face de contact électrique comprenant un évidement de réception d'un plot de contact, avec un fond d'appui et une paroi latérale périphérique sensiblement perpendiculaire au fond d'appui, le plot possédant au moins une face de contact électrique opposée à une surface en appui contre le fond de l'évidement, caractérisé par le fait que le plot est latéralement soudé à la paroi latérale périphérique de l'évidement de l'élément conducteur selon le procédé de réalisation de l'invention. Dans une forme de réalisation préférée de l'élément conducteur de l'invention, le fond de l'évidement est percé d'un orifice de passage d'une portion rétrécie du plot présentant une autre face de contact électrique opposée à ladite une face de contact, l'élément étant alors un élément conducteur à double face de contact. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée de l'élément conducteur de l'invention et de son procédé de réalisation, en référence au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue en perspective éclatée de l'élément conducteur et du plot de contact à souder sur l'élément et - la figure 2 est une vue en coupe transversale de l'élément conducteur avec son plot de contact, après soudage. L'élément conducteur est ici une lame conductrice support 1 mobile et susceptible d'occuper deux positions stables en appui contre l'un et l'autre de deux supports conducteurs fixes, non représentés, d'un ensemble commutateur. A l'extrémité libre 2 de la lame i, on a ménagé, par exemple par découpage, un évidement 3 de réception du plot de contact 4, décrit ci-après. L'évidement 3 comporte une paroi latérale périphérique 5, d'épaisseur inférieure à l'épaisseur de la lame i, et, s'étendant perpendiculairement à la paroi 5, un fond d'appui 6 percé d'un orifice 7 de passage d'une portion du plot 4. Le fond 6 forme un épaulement d'appui grossièrement annulaire. Le plot 4 a une forme générale sensiblement parallélépipédique, sensiblement de même largeur et de même longueur que l'évidement 3. Il comporte une portion rétrécie 8, de largeur et de longueur très légèrement inférieures à celles de l'orifice de passage 7. Le plot 4 possède une première face de contact électrique 9 opposée à sa portion rétrécie et, sur celle-ci, une deuxième face de contact 10, plus petite que la première et donc opposée à celle-ci. La portion rétrécie 8, d'épaisseur plus importante que celle de l'orifice de passage 7, ménage un épaulement d'appui 11, grossièrement annulaire, s'étendant parallèlement aux deux surfaces de contact et tourné dans le même sens que la surface de contact 10 de la portion rétrécie et donc opposé à la surface de contact 9. Après avoir ménagé l'évidement 3 dans la lame 1, on présente le plot 4 au-dessus de l'évidement 3, sa portion rétrécie 8 étant introduite dans l'évidement 3 et sa portion la plus large en butée contre le bord 13 de l'évidement 3 opposé au fond 6. On place ensuite l'ensemble dans un équipement de soudage par vibrations et pression du commerce, par exemple de l'une des sociétés Branson et Mecasonic, la lame 1 contre l'enclume de l'équipement et la tête vibratoire de l'équipement contre la surface 9 du plot 4. L'équipement étant mis en marche, le plot 4 est entraîné en vibrations à fréquence ultrasonique parallèlement à la paroi 5 de l'évidement, tout en étant soumis à une pression dirigée aussi parallèlement à la paroi 5, orientée de la surface de contact 9 vers la surface de contact 10 de la portion rétrécie du plot, jusqu'à ce que son épaulement d'appui 11 vienne contre le fond d'appui 6 de l'évidement 3 et que la surface de contact 10 fasse saillie hors de l'orifice de passage 7. Dans ces conditions, le plot 4 est soudé à la paroi latérale 5 de l'évidement 3 de la lame 1 le long d'une zone latérale périphérique 12 de la portion la plus large du plot 4 s'étendant, depuis le plan de l'épaulement d'appui 11 sur une épaisseur égale à celle de la paroi latérale 5 de l'évidement 3. Un élément conducteur à double face de contact 9, 10 a ainsi été réalisé de façon simple et économique sans que la qualité des surfaces de contact 9, 10 n'ait été altérée. Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la réalisation de l'élément conducteur qui vient d'être décrit. Elle s'appliquerait tout aussi bien à un élément conducteur à une seule face de contact, avec un évidement non pourvu d'orifice de passage, au sens défini ci-dessus, et de réception d'un plot de contact de forme quelconque, à surface de contact plane ou bombée. Revendications 1. Procédé de réalisation d'un élément conducteur à au moins une face de contact électrique (9), dans lequel on soude, par vibrations et pression, un plot (4), à au moins une face de contact (9) opposée à une surface d'appui (11), sur un élément conducteur (1), dans lequel on ménage dans l'élément conducteur un évidement (3) de réception du plot (4), avec un fond d'appui (6) et une paroi latérale périphérique (5) sensiblement perpendiculaire au fond d'appui (6), on présente le plot (4) au-dessus de l'évidement (3) et on soude le plot (4) sur l'élément conducteur (1) en exerçant sur le plot une pression sensiblement parallèlement à la paroi latérale de l'évidement de réception de l'élément conducteur, procédé caractérisé par le fait qu'on entraîne le plot (4) en vibrations sensiblement parallèlement à la paroi latérale (5) de l'évidement de réception (3) jusqu'à ce que sa surface d'appui (11) vienne contre le fond d'appui (6) de l'évidement (3) pour souder le plot (4) latéralement à la paroi latérale périphérique (5) de l'évidement (3). 2. Elément conducteur (1) à au moins une face de contact électrique (9) comprenant un évidement (3) de réception d'un plot de contact (4), avec un fond d'appui (6) et une paroi latérale périphérique (5) sensiblement perpendiculaire au fond d'appui (6), le plot (4) possédant au moins une face de contact électrique (9) opposée à une surface (11) en appui contre le fond (6) de l'évidement (3), caractérisé par le fait que le plot (4) est latéralement soudé à la paroi latérale périphérique (5) de l'évidement (3) de l'élément conducteur (1) selon le procédé de réalisation de la revendication 1. 3. Elément conducteur selon la revendication 2, dans lequel le fond (6) de l'évidement (3) est percé d'un orifice (7) de passage d'une portion rétrécie (8) du plot (4) présentant une autre face de contact électrique (io) opposée à ladite une face de contact (9), l'élément (i) étant alors un élément conducteur à double face de contact (9, 10).