Brevet FR2693340A1 — publié le 19940107

La présente invention concerne le domaine technique des circuits imprimés. Plus précisément, la présente invention concerne des ensembles électriques comprenant au moins deux circuits imprimés, en particulier mais non exclusivement deux circuits imprimés inclinés entre eux. La présente invention s'applique en particulier, mais non exclusivement, à la réalisation d'ensembles électriques à circuits imprimés pour véhicules automobiles, par exemple des montres électriques, des tableaux de bord ou tout autre ensemble électrique utilisé sur véhicules automobiles. On sait que les circuits imprimés sont formés généralement d'un support en matériau électriquement isolant, revêtu de pistes en matériau électriquement conducteur, de faible épaisseur, conçues pour assurer une interconnexion entre divers composants électriques ou électroniques placés sur le circuit imprimé et/ou entre ces composants et des éléments externes. Les composants électriques ou électroniques sont généralement reliés auxdites pistes à l'aide de soudure. On a déjà proposé de nombreux moyens de liaison électrique des différents circuits imprimés entre eux, ainsi que de nombreux moyens de fixation mécanique de ces circuits imprimés, sur un chassis, ou un boîtier support, ou encore entre eux. Toutefois, les moyens de liaison électrique et les moyens de fixation mécanique jusqu'ici proposés ne donnent pas toujours satisfaction. La présente invention a pour but de perfectionner les moyens existants. Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un ensemble comprenant au moins deux circuits imprimés, dont l'un au moins comprend au moins une rainure rectiligne s'étendant sur toute son épaisseur, et qui débouche sur sa tranche, et une pièce de liaison en matériau électriquement conducteur comprenant des structures de liaison électrique et mécanique avec respectivement chacun des deux circuits imprimés, lesquelles structures comprennent au moins une fourchette à deux branches adaptées pour être engagées sur un circuit imprimé au regard de la rainure associée. Comme on le comprendra à la lecture de la description qui va suivre, la présente invention permet ainsi d'assurer simultanément la liaison électrique et la fixation mécanique rigide des circuits imprimés, à l'aide des seules pièces de liaison. Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, les circuits imprimés sont inclinés entre eux et parallèles à une même droite. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'une pièce de liaison électrique et mécanique conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention, - la figure 2 représente une vue schématique en perspective éclatée de deux circuits imprimés et de deux pièces de liaison conforme au premier mode de réalisation de la présente invention, avant assemblage, - la figure 3 représente une vue schématique en perspective d'une pièce de liaison conforme à un second mode de réalisation de la présente invention, - la figure 4 représente une vue schématique en perspective d'une pièce de liaison conforme à un troisième mode de réalisation de la présente invention, - la figure 5 représente une vue schématique en perspective éclatée de deux circuits imprimés et d'une pièce de liaison conforme au troisième mode de réalisation de la présente invention, avant assemblage, - la figure 6 représente une vue schématique en perspective des mêmes deux circuits imprimés et pièce de liaison conforme au troisième mode de réalisation de la présente invention, en position assemblée, - la figure 7 représente une vue schématique en coupe transversale de l'assemblage représenté sur la figure 6, - la figure 8 représente en vue schématique en perspective d'une pièce de liaison conforme à un quatrième mode de réalisation de la présente invention, - la figure 9 représente une vue schématique en perspective éclatée de deux circuits imprimés et d'une pièce de liaison conforme au quatrième mode de réalisation de la présente invention, avant assemblage, - la figure 10 représente une vue schématique en perspective des mêmes deux circuits imprimés et pièce de liaison conforme au quatrième mode de réalisation de la présente invention, en position assemblée, - la figure Il représente une vue schématique en coupe transversale de l'assemblage représenté sur la figure 10, - la figure 12 représente une vue schématique en perspective d'une pièce de liaison conforme à un cinquième de mode de réalisation de la présente invention, - la figure 13 représente une vue schématique en perspective éclatée de deux circuits imprimés et d'une pièce de liaison conforme au cinquième mode de réalisation de la présente invention, avant assemblage, - la figure 14 représente les mêmes deux circuits imprimés et pièces de liaison conforme au cinquième mode de réalisation de la présente invention, après assemblage, et - la figure 15 représente une vue schématique en coupe transversale de l'assemblage représenté sur la figure 14. La description qui va suivre concerne l'assemblage de deux circuits imprimés inclinés entre eux. Toutefois, elle n'est pas limitée à cette disposition particulière. Elle s'applique également aux ensembles comprenant au moins deux circuits imprimés coplanaires ou parallèles, en adaptant en conséquence les pièces de liaison. Les pièces de liaison conformes à la présente invention représentées sur les figures 1, 3, 4, 8 et 12 annexées sont formées pour l'essentiel de lames planes 100 présentant une épaisseur constante et présentant par conséquent deux faces principales parallèles 102, 104. Plus précisément, les pièces 100 représentées sur les figures 1, 3, 4, 8 et 12 sont destinées à relier électriquement et fixer mécaniquement entre eux deux circuits imprimés 200, 250 orthogonaux. A cet effet, les pièces de liaison 100 représentées sur les figures 1, 3, 4 et 8 comprennent essentiellement deux ailes orthogonales en L référencées 110, 130. Par la suite, on appellera facettes latérales principales les facettes latérales externes 111, 131 des ailes 110, 130, c'est-à-dire les facettes latérales placées côté convexe de la pièce, tandis que l'on appellera facettes latérales secondaires les facettes latérales internes 112, 132 des ailes 110, 130, c'est-àdire les facettes latérales de la pièce placées côté concave de celle-ci. La pièce 100 est réalisée en matériau électriquement conducteur. Elle est formée de préférence en métal, par exemple à base de laiton ou de bronze béryllium. La pièce 100 peut être formée par exemple par découpe dans un feuillard métallique. On va maintenant décrire le premier mode de réalisation de la pièce 100 représenté sur la figure 1 annexée. La pièce 100 représentée sur la figure 1 comprend deux ailes 110, 130 coplanaires orthogonales entre elles. Chacune des ailes 110, 130 porte une fourche 113, 133 à son extrémité libre. Les fourches 113, 133 comprennent chacune deux branches 114, 115, 134, 135 généralement rectilignes et parallèles entre elles. L'épaisseur des branches 114, 115, 134, 135 est égale à l'épaisseur de la pièce 100. Le logement 118, 138 entre les deux branches 114, 115, 134, 135 est de préférence formé à mi-largeur des ailes 110, 130. Plus précisément encore, les branches précitées 114, 115, 134, 135 s'étendent parallèlement à la direction d'élongation des ailes 110, 130. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, chaque branche 114, 115, 134, 135 des fourches 113, 133 est munie sur sa face latérale interne d'un bossage 116, 117, 136, 137. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 1, les bossages 116, 117, 136, 137 sont des bossages cylindriques de révolution centrés sur des axes respectifs perpendiculaires aux faces principales 102, 104. Les bossages 116, 117, 136, 137 sont convexes. Bien entendu, les bossages 116, 117, 136, 137 peuvent faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. Ces bossages 116, 117, 136, 137 ont pour but d'une part, de garantir un contact électrique intime entre la pièce de liaison 100 et des pistes électriquement conductrices prévues respectivement sur les deux circuits imprimés 200, 250, et d'autre part de rattraper le cas échéant, par déformation élastique, les écarts de tolérance sur l'épaisseur des circuits imprimés. Comme cela est représenté sur la figure 2, chacun des deux circuits imprimés 200, 250 est muni d'une rainure 210, 260, pour chaque pièce de liaison 100. Chaque rainure 210, 260 s'étend sur toute l'épaisseur du circuit imprimé 200, 250 et débouche sur une tranche 202, 252 du circuit imprimé. Plus précisément, on a représenté sur la figure 2 annexée deux pièces de liaison 100 parallèles, et deux circuits imprimés 200, 250 comprenant par conséquent chacun à cet effet, deux rainures 210, 260. La largeur Li des rainures 210, 260 est égale à l'épaisseur L2 des lames de liaison 100. L'épaisseur L3 des circuits imprimés 200, 250 est de préférence très légèrement supérieure à la largeur d'ouverture libre L4 des fourches 110, 130 pour garantir une bonne liaison électrique et mécanique entre la pièce 100 et les circuits imprimés 200, 250 moyennant une légère déformation élastique des fourches 110, 130. Le cas échéant, on peut prévoir des épaisseurs L3 différentes pour les deux circuits imprimés 200, 250, sous réserve d'adapter en conséquence la largeur d'ouverture libre L4 des deux fourches 110, 130. L'homme de l'art comprendra aisément que le positionnement des deux branches 114, 115, 134, 135 de chaque fourche respectivement de part et d'autre d'un circuit imprimé permet d'assurer une immobilisation relative entre le circuit imprimé correspondant 200, 250 et la pièce de liaison 100, dans le sens perpendiculaire au circuit imprimé. Par ailleurs, l'engagement d'une rainure 210, 260 sur la base 140 de la pièce de liaison 100 permet d'assurer une immobilisation relative entre la pièce de liaison 100 et le circuit imprimé 200, 250 dans le sens parallèle au circuit imprimé. On obtient ainsi une immobilisation ferme et précise de la pièce de liaison 100 par rapport aux circuits imprimés 200, 250, et par conséquent des deux circuits imprimés 200, 250 entre eux. La longueur des rainures 210, 260 peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. De préférence, la longueur L5, L7 des rainures 210, 260 formées dans les circuits imprimés 200, 250 est adaptée de sorte que le fond de ces rainures 210, 260 viennent reposer contre le fond des fourches 110, 130. L'homme de l'art comprendra qu'en respectant les valeurs précitées de longueur L5 et L7 pour les rainures 210, 260, la tranche 252 du second circuit imprimé 250 vient reposer contre la face principale plane du premier circuit imprimé 200. Plus précisément, selon le mode de réalisation de la figure 1, la longueur L5 des rainures 210 formées dans l'un des circuits imprimés 200 est égale à la longueur L6 de la base 140 placée dans l'alignement de la fourche 130 associée, tandis que la longueur L7 des rainures 260 prévues dans le second circuit imprimé 250 est égale à la longueur L8 de la base 140 placée dans l'alignement de la seconde fourche 113, moins l'épaisseur L3 du premier circuit imprimé 200 et la largeur L9 de la branche externe 134 de la fourche 130. La pièce de liaison 100 représentée sur la figure 3 ne se distingue du premier mode de réalisation représenté sur la figure 1 et précédemment décrit que par le fait que les deux branches 114, 115, 134, 135 des fourches 110, 130 ne sont plus symétriques. En effet, selon le mode de réalisation représenté sur la figure 3, seules les branches internes 115, 135 des fourches 110, 130 sont munies sur leurs faces latérales internes d'un bossage 117, 137. Ces bossages 117, 137 sont placés côté cuivre des circuits imprimés 200, 250. En revanche, les branches externes 114, 134 des fourches 110, 130 sont rectilignes et dépourvues de tels bossages sur leurs faces latérales internes. Bien entendu, en variante, on pourrait prévoir de tels bossages sur les seules branches externes 114, 134 des fourches 110, 130, et non point sur les branches internes 115, 135 de ces fourches. La pièce 100 conforme au troisième mode de réalisation représenté sur la figure 4 comprend également deux ailes 110, 130 coplanaires mais orthogonales. Toutefois, selon le mode de réalisation représenté sur la figure 4, seule l'aile 110 est munie d'une fourche 113 à deux branches 114, 115. En effet, l'aile 130 comprend une branche 134 unique. Par ailleurs, on notera que selon le mode de réalisation représenté sur la figure 4, les bossages cylindriques 116, 117 sont remplacés par des dentures 119 sur la face latérale interne de la branche externe 114. En l'espèce, il s'agit de denture de section droite triangulaire présentant une face d'engagement 120 plane et convergent vers la facette latérale principale 111 de l'aile 110 en direction de l'extrémité libre de celle-ci. Selon la figure 4, on a représenté deux dents 119, sur la branche 114. Bien entendu, le nombre ainsi que le profil des dentures 119 peuvent faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. Par ailleurs, on peut prévoir des dentures symétriques sur la branche interne 115, ou encore prévoir de telles dentures sur la seule branche interne 115. Dans ce cas, ces dentures 119 sont placées côté cuivre des circuits imprimés 200, 250. On retrouve par ailleurs, sur la figure 5, les deux circuits imprimés 200, 250 munis de rainures respectives 210, 260 pour chaque pièce de liaison 100. Là encore, la largeur L1 des rainures 210, 260 est égale à l'épaisseur L2 des lames de liaison 100. L'épaisseur L3 du circuit imprimé 250 est de préférence très légèrement supérieure à la largeur d'ouverture libre L4 de la fourche 110 pour garantir une bonne liaison électrique et mécanique entre la pièce 100 et le circuit imprimé 250. La longueur des rainures 210, 260 peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. De préférence, toutefois, la longueur L5 du premier circuit imprimé 200 est au moins supérieure à la largeur L10 de la branche interne 115 et est de préférence égale à la longueur L6 de la base 140 moins la largeur L9 de la branche externe 114, tandis que la longueur L7 de la rainure 260 formée dans le second circuit imprimé 250 est de préférence égale à la longueur L8 de la base 140 placée dans l'alignement de la fourche 110 moins l'épaisseur L3 du premier circuit imprimé 200 et la largeur L11 de la branche 134. Comme cela est représenté sur la figure 7, grâce à cette disposition, le premier circuit imprimé 200 est emprisonné entre la face latérale interne de la branche 134 et la tranche 252 du second circuit imprimé 250. Le quatrième mode de réalisation de la pièce 100 représenté sur la figure 8 ne se distingue du troisième mode de réalisation représenté sur la figure 4 que par le fait que la seconde aile 130 de la pièce de liaison 100 comprend, de façon comparable aux figures 1 et 3, une fourche 133 à deux branches 134, 135. Par ailleurs, la branche interne 135 est munie de dentures 139 de façon comparable à la fourche 113. Le cas échéant, ces dentures 139 pourraient être prévues également sur la branche externe 134, ou même sur cette seule branche externe 134. De préférence, les dimensions de la pièce 100 représentée sur la figure 8 sont conformes aux dimensions précédemment décrites en regard de la figure 4. La pièce conforme au cinquième mode de réalisation représenté sur la figure 12 ne comprend plus deux ailes 110, 130 orthogonales entre elles, mais deux ailes 110, 130 alignées. L'aile 110 est conforme au mode de réalisation représenté sur les figures 4 et 8 et ne sera donc pas décrite plus en détail par la suite. La seconde aile 130 comprend une branche unique rectiligne 134 placée dans l'alignement du logement 118 formé entre les deux branches 114, 115. Cette branche 134 est adaptée pour être engagée dans un perçage 212 de section complémentaire, par exemple de section carrée, formée dans le premier circuit imprimé 200. La largeur L1 des rainures 260 formées dans le second circuit imprimé 250 est égale à l'épaisseur L2 de la pièce 100. L'épaisseur L3 du second circuit imprimé 250 est égale à la largeur d'ouverture libre L4 de la fourche 113.La longueur L7 de la rainure 260 est de préférence égale à la longueur L8 de la base 140 placée dans l'alignement de la fourche 113. Ainsi, comme on le voit à l'examen des figures 14 et 15, la tranche 252 du second circuit imprimé 250 repose sur la face principale du premier circuit imprimé 200. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. Ainsi par exemple on peut prévoir des pièces de liaison 100 comprenant deux ailes 110, 130 inclinées entre elles d'un angle différent de 900 pour permettre de relier électriquement et de fixer mécaniquement des circuits imprimés inclinés entre eux mais non orthogonaux. En pratique, on peut prévoir un nombre quelconque de pièce 100 et un nombre correspondant de rainures 210, 260 dans les circuits imprimés 200, 250. De préférence, mais cela n'est pas absolument indispensable, une fois assemblée chaque pièce 100 est immobilisée sur les circuits imprimés 200, 250, par soudure des branches correspondantes sur les pistes électriquement conductrices prévues sur les circuits imprimés. Les modes de réalisation précédemment décrits concernent un ensemble à deux circuits imprimés. Bien entendu la présente invention peut trouver application dans la réalisation d'ensembles comprenant un nombre de circuits imprimés supérieur à deux, reliés entre eux, deux à deux, à l'aide de pièces de liaison 100. REVENDICATIONS 1. Ensemble électrique comprenant au moins deux circuits imprimés (200, 250), caractérisé par le fait que l'un au moins comprend au moins une rainure (210, 260) rectiligne s'étendant sur toute son épaisseur et qui débouche sur sa tranche (202, 252) et au moins une pièce de liaison (100) en matériau électriquement conducteur comprenant des structures (113, 133) de liaison électrique et mécanique avec respectivement chacun des deux circuits imprimés (200, 250), lesquelles structures comprennent au moins une fourchette (113, 133) à deux branches (114, 115, 134, 135) adaptées pour être engagées sur un circuit imprimé (200, 250) en regard de la rainure associée (210, 260). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque pièce de liaison (100) comprend deux ailes (110, 130) inclinées entre elles en (L). 3. Ensemble selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que chaque pièce de liaison (100) comprend deux ailes (110, 130) coplanaires et orthogonales. 4. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que chaque pièce de liaison (100) comprend au moins une aile (110, 130) comportant une fourche (113, 133) à deux branches (114, 115, 134, 135). 5. Ensemble selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que chacune des deux ailes (110, 130) comprend une fourche (113, 133) à deux branches (114, 115, 134, 135). 6. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'une au moins des branches (114, 115, 134, 135) d'une fourche (113, 133) comprend un bossage, de préférence cylindrique, (116, 117, 136, 137), sur sa face latérale interne. 7. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'une au moins des branches (114, 115, 134, 135) d'une fourche (113, 133) est munie de dentures (119) sur sa face latérale interne. 8. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la pièce de liaison (100) comprend deux ailes (110, 134) alignées. 9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé par le fait que l'une des ailes comprend une fourche (113) à deux branches (114, 115) tandis que la seconde aile (130) comprend une branche unique (134). 10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'un des circuits imprimés (200) comprend un perçage (212) de section complémentaire de l'aile (130) à branche unique (134). Il. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que la largeur L1 des rainures (210, 230) est égale à l'épaisseur (L2) de la pièce de liaison (100), tandis que l'épaisseur (L3) des circuits imprimés (200, 250) est égale à la largeur d'ouverture libre (L4) des fourches (113, 133). 12. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que la longueur (L5, L7) des rainures (210, 260) est adaptée de sorte que le fond de ces rainures viennent reposer contre le fond des fourches (113, 133) associées. 13. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que les deux circuits imprimés (200, 250) sont inclinés entre eux et parallèles à une même droite. 14. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que les deux circuits imprimés (200, 250) sont-parallèles entre eux.