Brevet FR2673130A1 — publié le 19920828

PROCèDE DE SOUDAGE DE CONTACTS ET ÉLECTRODE ADAPTEE La présente invention concerne les procedés de soudage de contacts, en particulier, des contacts normalement ouvert et normalement fermé dans un microrupteur. En général, les microrupteurs comprennent une lame mobile qui est en contact avec un plot de contact fixe "normalement fermé" (NC) lorsque le microrupteur est au repos, et avec un plot de contact fixe "normalement ouvert" (NO) lorsque le microrupteur est actionné. La figure 1 illustre un exemple de disposition des plots de contact fixes et de la lame. Les deux plots de contact NC et NO sont soudés à une certaine distance l'un de l'autre sur deux connexions 10 et 11, respectivement. Les connexions 10 et 11 sont plates, dans un même plan et relient chaque plot de contact à une cosse du microrupteur (non représentée). Une lame mobile 13, perpendiculaire au plan des connexions 10 et 11, se déplace entre les deux plots et établit le contact avec l'un ou l'autre. La figure 2 illustre partiellement une électrode métallique de soudage 20 en train de souder un plot de contact 22 sur un support métallique 24 posé sur un plan métallique 28. Le support 24 peut être l'une des connexions 10 ou Il de la figure 1. L'électrode 20 comporte une rainure adaptée à la forme des plots de contact à souder, dans laquelle est glissé et maintenu chaque plot de contact à chaque opération de soudage. La face appliquée sur le support 24 du plot 22, comporte des saillies 26. Ainsi, l'électrode 20 étant à une polarité électrique et le plan 28 étant à l'autre polarité électrique, les saillies 26 offrent une résistance plus élevée au courant circulant entre l'électrode 20 et le plan 28 et fondent préférentiellement en soudant le plot 22 sur son support 24. En général, le support 24 est une bande métallique où sont prédécoupées les connexions 10 et 11 les unes à la suite des autres. Les plots 22 sont obtenus à partir d'un fil à contact qui est cisaillé à la longueur voulue. A chaque opération de soudage, la bande est déplacée de la longueur voulue et on soude le plot 22 à ltemplacement correspondant de l'une des connexions 10 ou 11 de la bande, à raison d'un plot par opération de soudure. En général, l'encombrement de l'outillage ne permet pas de souder les plots à une distance les uns des autres, inférieure à une valeur prédéterminée. En effet, si on considère la figure 2, le plot 22 est maintenu latéralement par des épaulements de l'électrode 20, qui déterminent par leur largeur, la distance minimum entre un plot déjà soudé et celui qu'on veut souder à côté. La largeur de ces épaulements est relativement importante (de l'ordre de 2 mm) car l'électrode est soumise à des contraintes importantes. Par conséquent, la miniaturisation des microrupteurs est limitée. De plus, la précision de positionnement relatif des plots de contact est limitée. Un objet de la présente invention est de souder des plots de contact à une distance précise qui ne soit pas limitée à une valeur minimum. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un procédé de soudure simple et économique. Ces objets sont atteints grâce à un procédé de soudure de plots de contact sur un support métallique mobile, comprenant les étapes consistant à dévider simultanément deux bobines de fil à contact et cisailler les deux fils à la longueur souhaitée pour obtenir un couple de plots de contact ; placer le couple de plots dans une électrode de soudage avec les plots en appui de part et d'autre d'une cale d'épaisseur prédéterminée ; et plaquer et souder le couple de plots sur le support métallique. La présente invention prévoit aussi une électrode de soudure comprenant une première partie métallique pour plaquer et souder l'un des deux plots du couple sur le support ; une deuxième partie métallique pour plaquer et souder l'autre plot du couple sur le support ; et une cale entre les deux parties métalliques, qui fait saillie entre les deux plots. Un avantage de la présente invention est une forte diminution du temps de fabrication. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles les figures 1 et 2, précédemment décrites, illustrent l'état de la technique la figure 3 illustre une utilisation du procédé selon la présente invention la figure 4 illustre une autre utilisation du procédé selon la présente invention ; et la figure 5 illustre une électrode de soudage utilisée dans le procédé selon la présente invention. Selon la présente invention, deux fils à contact parallèles et séparés d'une distance prédéterminée sont cisaillés en des couples de contacts, ces couples de contacts étant ensuite soudés simultanément sur une bande en des emplacements déterminés, à l'aide d'une électrode appropriée. La figure 3 illustre schématiquement une mise en oeuvre du procédé selon la présente invention. Une bande métal lique 30 comprend des couples de connexions 10,11 prédécoupés et destinés à recevoir des couples de plots de contacts NC,NO dans l'alignement transversal à la bande. La bande 30 est déplacée longitudinalement dans la direction de la flèche F1 par incréments faisant correspondre chaque couple de connexions 10,11 à son couple de plots de contact NC,NO associé. Ces incréments sont par exemple déterminés de manière classique, par des orifices de repérage réalisés dans la bande. A chaque incrément, des emplacements de la bande 30 destinés à recevoir un couple de plots de contact NC,NO, se trouvent en regard d'une électrode de soudage appropriée (non représentée) et on effectue les opérations suivantes - avancer simultanément, parallèlement au sens de déplacement de la bande (selon la flèche F2), deux fils à contact 30a et 30b d'une quantité correspondant à la longueur des plots tout en poussant un couple de plots dans 1' électrode de soudage - abaisser 1' électrode en plaquant le couple de plots sur les emplacements en regard et souder ; et - cisailler les deux fils au niveau d'un axe AI pour obtenir un nouveau couple de plots. En fait, à partir de l'axe Al, le couple de plots est guidé, par des moyens classiques non représentés, et poussé dans l'électrode de soudage par les fils à contact à chaque avancée des fils. La figure 4 illustre schématiquement une autre mise en oeuvre du procédé selon la présente invention. Une bande métallique 40 comprend des couples de connexions 10,11 prédécoupés et destinés à recevoir les contacts NC et NO dans l'alignement longitudinal à la bande. Le fonctionnement selon ce mode est similaire au précédent sauf que les deux fils à contact sont avancés perpendiculairement à la bande, selon la flèche F3. La figure 5 illustre, en vue de coupe, un exemple d'électrode de soudage d'un couple de contacts, adapté au procédé de la présente invention. L'électrode comprend deux parties métalliques symétriques 52a et 52b respectivement à des polarités électriques opposées. Deux plots de contact NC et NO sont maintenus dans deux rainures de l'électrode. Chacune des rainures est adaptée à la forme des plots et est délimitée à 1 'extérieur par un épaulement des pièces 52a ou 52b, et à l'intérieur par une cale isolante 56 séparant et isolant les pièces symétriques 52a et 52b l'une de l'autre. L'épaisseur de la cale 56 détermine avec précision la distance entre les plots de contact NO et NC. Ainsi, la distance entre les contacts NC et NO peut être fixée à toute valeur choisie en modifiant 1 'épais- seur de la cale 56. Le soudage des contacts s' effectue de la même manière qu a la figure 2 en plaquant les plots NC et NO sur les connexions 10 et 11 de la bande 30 ou 40 qui est posée sur un plan d'appui métallique 28 et en les faisant traverser par un courant. Ici, le courant circule selon le circuit suivant : une des pièces symétriques, le plot de contact correspondant, la bande métallique ou plan d'appui, l'autre plot de contact, et l'autre pièce symétrique. L'électrode de la figure 5 ne constitue qu'un exemple de réalisation de l'invention. La caractéristique de base de l'invention étant de prévoir une électrode permettant d'assurer d'une part la fonction de soudage des plots, d'autre part la fonction de définition d'un espacement déterminé entre les plots. Ainsi, la soudure pourra aussi être assurée comme dans l'art antérieur, par circulation de courant entre électrode et plan d'appui. L'ensemble 52a, 52b peut constituer une électrode unique auquel cas la cale 56 pourra être conductrice et d'une seule pièce avec ltensemble 52a et 52b. Les électrodes 52a et 52b peuvent aussi être indépendantes, auquel cas la cale 56 sera isolante. La présente invention permet d'utiliser, avec des modifications mineures, des machines classiques de soudure de contacts. Bien que la présente invention ait été exposée plus particulièrement dans le cadre de la soudure de contacts de microrupteurs et que cette application soit spécifiquement revendiquée ci-après en raison des avantages particuliers de l'invention dans ce cas (nécessité d'un espacement précis inférieur au millimètre), l'invention s'applique plus généralement à la soudure de couples de contacts dans des dispositifs électromécaniques tels que des relais.... REVENDICATIONS 1. Procédé de soudure de plots de contact sur un support métallique mobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - dévider simultanément deux bobines de fil à contact (30a, 30b) et cisailler les deux fils à la longueur souhaitée pour obtenir un couple de plots de contact (NC,No) - placer le couple de plots (NC,NO) dans une électrode de soudage avec les plots en appui de part et d'autre d'une cale (56) d'épaisseur prédéterminée; et - plaquer et souder le couple de plots (NC,NO) sur le support métallique (28). 2. Procédé de soudure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support métallique est une bande prédécoupée se déplaçant par incréments correspondant à la distance séparant chaque emplacement de soudure. 3. Procédé de soudure selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couple de plots de contact (NC,NO) est soudé dans un alignement transversal à la bande, les deux fils à contact étant dévidés parallèlement à la bande. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les plots de contact sont soudés dans un alignement longitudinal à la bande, les deux fils à contact étant dévidés perpendiculairement à la bande. 5. Electrode pour effectuer la soudure dans le procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une première partie métallique (52a) pour plaquer et souder l'un des deux plots (NC) du couple sur le support ; une deuxième partie métallique (52b) pour plaquer et souder l'autre plot (NO) du couple sur le support ; et une cale (56) entre les deux parties métalliques, qui fait saillie entre les deux plots. 6. Electrode selon la revendication 5, caractérisée en ce que les première et deuxième pièces métalliques sont isolées l'une par rapport à l'autre, la cale étant en un matériau isolant. 7. Electrode selon la revendication 5, caractérisée en ce que 1' ensemble des première et deuxième pièces métalliques et de la cale forme une unique pièce métallique. 8. Application du procédé et de 1 'électrode selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 à la soudure de contacts de microrupteur.