Brevet FR2800203A1 — publié le 20010427

Disque de contact pour plaques conductrices de barres de bus L'invention a pour objet un disque de contact pour plaques conductrices de barres de bus (appelées "busbars" par l'homme du métier) comportant une surface de contact faisant légèrement saillie vers le haut par rapport à la surface des plaques conductrices et comportant en son centre un trou pour le passage d'une broche de contact. L'invention trouve son application partout o il est nécessaire de réaliser, dans des systèmes de distribution électrique utilisant des plaques conductrices de barres de bus, des connexions destinées à la mise en contact et à la fixation de composants électroniques de puissance sur lesdites plaques conductrices. Un domaine d'application particulier, mais non exclusif, est donc celui des connexions électriques destinées à transmettre des courants élevés dans un système à "barres de bus". Dans le cas de connexions de ce genre, on découpe des trous destinés à recevoir des broches de contact de composants électroniques à certains endroits dans la plaque conductrice. A proximité des trous, on prévoit en outre des fentes radiales destinées à faciliter, lors de la constitution de la saillie, une déformation de la matière du conducteur (généralement du cuivre), et à éviter des fissures de la matière du conducteur ainsi que des variations trop importantes de l'épaisseur de la matière provoquées par étirement. Un autre avantage des fentes radiales réside dans le fait que l'on obtient, grâce à elles, une certaine élasticité du contact pendant le montage de la broche de contact. Une pluralité de disques de contact est prévue sur de tels systèmes de distribution électronique pour réaliser les raccordements galvaniques des composants. électroniques aux conducteurs existants. Lors de la fixation des broches de contact sur la plaque conductrice, on peut rencontrer de petites différences de niveau des broches de contact par rapport à la surface du conducteur. Pour compenser ces légères différences de niveau, on emboutit la surface du conducteur, afin d'obtenir un bon contact mécanique entre le disque de contact et la broche de contact. Cependant, cela entraîne une réduction significative de la surface de contact au niveau de sa liaison avec la broche de contact, ce qui, en général, conduit à une résistance de contact plus élevée au niveau de la connexion. Or, en présence d'une résistance de contact plus élevée, les pertes augmentent et se manifestent, en particulier lors de la transmission de courants d'une intensité plus élevée, par le fait que la matière du contact s'échauffe fortement. Cela entraîne un vieillissement prématuré des composants électroniques. Le but de la présente invention est donc de réaliser un disque de contact pour plaques conductrices de barres de bus, qui facilite le montage tout en évitant de vieillir prématurément les composants utilisés. Ce but est atteint selon l'invention grâce à un disque de contact pour plaque conductrice de barres de bus, ayant une surface de contact faisant légèrement saillie vers le haut par rapport à la surface de la plaque conductrice et comportant en son centre un trou pour le passage d'une broche de contact, pour lequel, de manière remarquable, la surface de contact est formée d'un seul tenant avec la plaque conductrice, et o des découpes en forme de segments sont aménagées de manière à autoriser une déformation de la matière sans étirement, lors de la constitution de la saillie. Selon une forme de réalisation préférée, les découpes en forme de segments sont uniformément réparties pour se déformer sur au moins deux cercles concentriques. Selon une seconde forme de réalisation, des découpes en forme de segments sont disposées en étoile sur le disque de contact. Selon une variante de la seconde forme de réalisation, les découpes en forme de segments disposées en étoile ont une section en S. Le disque de contact selon l'invention est formé par estampage, emboutissage ou toute autre opération similaire à partir de la plaque conductrice. L'allongement de la matière du conducteur, qui se produit normalement au cours de cette opération, est réduit à un minimum grâce à la disposition de découpes en forme de segments sur au moins deux cercles concentriques, puisque ces découpes s'élargissent lors de la déformation de la surface de contact. Si, pour compenser une différence de niveau, on a besoin d'un disque de contact très profond, les découpes en forme de segments s'ouvrent davantage. La déformation de la matière du conducteur s'effectue, pour l'essentiel, dans la zone comprise entre la surface de contact et la surface de la plaque conductrice. La matière du conducteur, qui entoure les découpes, reste ainsi essentiellement intacte. Ainsi la surface de contact reste intacte, même avec des disques de contact plus profonds, puisque la déformation de la matière s'effectue principalement dans la zone comprise entre la surface de contact et la surface de la plaque conductrice, d'une manière telle que, même avec des disques de contact et des emboutissages profonds, il est permis de faire circuler des courants plus élevés avec des pertes plus faibles qu'auparavant. D'autre part, le but est également atteint selon l'invention grâce à un disque de contact du genre mentionné, dans lequel les découpes en forme de segments sont disposées en étoile. Selon cette disposition en étoile des découpes en forme de segments, le disque de contact peut également être fabriqué à partir de la surface de contact, par estampage ou emboutissage ou un procédé similaire, sans que la matière utilisée pour former la surface de contact soit soumise à des variations importantes de son épaisseur. Dans ce cas aussi, on obtient un disque de contact qui, grâce à la réalisation selon l'invention, présente une grande surface de contact ce qui permet de ne pas détériorer dans le temps les composants électroniques qui y sont connectés. En outre, la variante propre aux découpes en forme de segments disposées en étoile et qui ont une section en S, permet quant à elle d'augmenter significativement la souplesse de la liaison selon tous les axes. Dans une forme de réalisation selon l'invention, les découpes en forme de segments aménagées sur les cercles concentriques sont disposées entre la surface de contact et la surface de la plaque conductrice. De manière préférée, les découpes aménagées sur le disque de contact peuvent être disposées symétriquement par rapport à un axe perpendiculaire à la surface de contact qui passe par le centre du trou de passage d'une broche de contact. Avec une telle configuration symétrique en rotation, le procédé de fabrication du disque de contact peut être très sensiblement simplifié, puisque aucune orientation préférentielle ne doit être respectée. Le trou aménagé au centre du disque de contact autorise donc le passage d'une broche de contact qui, mise en place sur le disque de contact, peut ainsi traverser la plaque conductrice. L'élasticité facilite la fixation de la broche de contact sur la plaque conductrice, la broche de contact qui est filetée étant alors fixée sur la face inférieure de la plaque conductrice à l'aide d'un écrou. D'autres avantages de l'invention seront expliqués plus en détail en faisant référence aux dessins schématiques annexés. Sur les dessins: Les figures la et lb montrent respectivement une vue en plan et une vue latérale en perspective du disque de contact selon l'invention; la figure 2a montre une vue en plan des découpes en forme de segments du disque de contact, avant la formation de la surface de contact proéminente; la figure 2b montre une vue en plan des découpes en forme de segments, après la formation de la surface de contact proéminente; la figure 2c montre une vue de dessus en perspective du disque de contact selon l'invention; Les figures 3a et 3b montrent une deuxième forme de réalisation du disque de contact selon l'invention, avant et après la formation de la surface de contact proéminente; la figure 3c montre une vue en coupe de la surface de contact selon la figure 3b; Les figures 4a et 4b montrent une autre forme de réalisation du disque de contact selon l'invention, illustrant une élévation en perspective et une vue en coupe en perspective. Les figures la et lb représentent un disque de contact 1. Des découpes 4a et 4b en forme de segments sont aménagées sur au moins deux cercles concentriques. Les fentes 4a et 4b sont représentées en vue de dessus sur la figure la, et vue de dessus, en perspective, sur la figure lb. Le disque de contact 1 représenté sur la figure 1 est formé à partir d'une plaque conductrice 2 et présente une surface de contact 3 qui, dans le cas présent, s'étend parallèlement à la surface de la plaque conductrice. Au centre du disque de contact 1 est prévu un trou 5 pour laisser passer une broche de contact d'un composant électronique. Dans le cas du disque de contact représenté sur la figure lb, la distance entre la surface de contact 3 et la surface 2 du conducteur est relativement faible du fait que les découpes en forme de segments ne sont que légèrement ouvertes. Lors de la mise en forme, la surface de contact 3 ne subit qu'une déformation minimale. La déformation de la matière du conducteur, qui est de préférence du cuivre, s'effectue principalement dans la zone comprise entre les deux cercles concentriques, de sorte que la surface de contact reste essentiellement non déformée. Une telle surface de contact essentiellement non déformée permet de présenter une surface optimale et ainsi d'obtenir une faible résistance de contact. Sur la figure 2a, les découpes 4a, 4b en forme de segments disposées sur les deux cercles concentriques sont représentées avant la mise en forme du disque de contact et donc avant déformation. La figure 2b représente les découpes 4a et 4b en forme de segments, après que la surface de la plaque conductrice a été déformée en vue de réaliser le disque de contact. Comme le montre l'élargissement des découpes en forme de segments, qui suit à peu près une forme d'arc de cercle, la surface de contact a été déplacée loin au-delà de la surface de la plaque conductrice 2, vers le haut, comme l'illustre la figure 2b dans une vue de dessus et une vue latérale. Sur la figure 2c, le disque de contact 1 est représenté en une vue en perspective. Les figures 3a à 3c montrent une autre forme de réalisation selon l'invention. Dans le cas de cette forme de réalisation, des découpes 14 en forme de segments sont disposées en étoile. Après la formation de la surface de contact 13 saillant vers le haut, le trou 15 prévu au centre s'élargit, mais la nature de la surface 13 n'est pratiquement pas affectée par le formage, c'est-à-dire, il n'y a pas de fissure dans la surface 13, ou l'épaisseur de la surface de contact 13 correspond à l'épaisseur à l'état non formé selon la figure 3a. De préférence, on prévoit trois ou six découpes 14 en forme de segments, mais on peut aussi prévoir n'importe quel autre nombre de fentes. La figure 3c représente une coupe à travers la figure 3b. Une variante de cette forme de réalisation selon l'invention est illustrée sur les figures 4a et 4b. La forme de réalisation selon les figures 4a et 4b se distingue de celle de la réalisation représentée sur les figures 3a et 3b en ce que la section de la liaison entre la surface de contact 13 et la surface du conducteur 2 est incurvée en forme de S. De cette manière, on atteint une meilleure élasticité de la surface de contact 13 dans le sens de la connexion et perpendiculairement à celui-ci. Avec la forme de réalisation illustrée sur les figures 1 à 4, on obtient un disque de contact qui offre une surface de contact maximale permettant la conduction de courants élevés. Grâce à la disposition des découpes en forme de segments, la surface de contact n'est que très peu réduite et pas du tout détériorée car seules véritablement les découpes s'élargissent, lors de la mise en forme du contact, la surface de contact restant optimale ce qui réduit à un minimum la résistance de contact dans la zone du disque de contact et augmente ainsi la durée de vie du contact et des composants électroniques connectés. Avec le disque de contact selon l'invention, des différences de niveau entre les composants à monter sur la plaque conductrice peuvent être totalement compensées, puisque la surface de contact peut être formée de façon variable au- dessus du conducteur en forme de plaque. Grâce à la formation des découpes en forme de segments, on obtient en outre une certaine élasticité, qui est importante lors de la mise en place des composants sur les disques de contact. La flexibilité ainsi obtenue permet également aux barres de bus en général, de supporter les contraintes au montage dans les systèmes ou modules tout en absorbant correctement les variations dimensionnelles liées aux contraintes thermiques dans les conditions de fonctionnement et d'environnement des systèmes. Egalement, les broches de contact peuvent être fixées sur le conducteur à l'aide d'un clip de maintien et de positionnement. Dans ce cas, la flexibilité du disque de contact facilite le montage d'un clip pour la fixation de la broche de contact. REVENDICATIONS 1. Disque de contact (1) pour une plaque conductrice (2), comprenant une surface de contact (3) faisant saillie vers le haut par rapport à la surface de la place conductrice et comportant en son centre un trou pour le passage d'une broche de contact, caractérisé en ce que la surface de contact (3) est formée d'un seul tenant avec la plaque conductrice (2), et o des découpes (4a, 4b, 14) en forme de segments sont aménagées de manière à autoriser une déformation de la matière sans étirement, lors de la constitution de la saillie. 2. Disque de contact (1) pour une plaque conductrice (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les découpes en forme de segments sont uniformément réparties, pour se déformer, sur au moins deux cercles concentriques. 3. Disque de contact (1) pour une plaque conductrice (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les découpes en forme de segments sont disposées en étoile sur le disque de contact. 4. Disque de contact (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les découpes en forme de segments disposées en étoile ont une section en S. 5. Disque de contact (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les découpes sur le disque de contact (1) sont aménagées entre la surface de contact (3) et la surface de la plaque conductrice et sont disposées symétriquement par rapport à un axe Il perpendiculaire à la surface de contact et qui passe par le centre du disque. 6. Disque de contact (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les découpes (4a, 4b) en forme de segments s'élargissent en fonction de la distance entre la surface de contact (3) et la surface de la plaque conductrice. 7. Disque de contact (1) selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que au moins trois découpes en forme de segments sont prévues disposées en étoile. 8. Disque de contact (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque conductrice (2) est constituée de cuivre. 9. Disque de contact (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque conductrice (2) est une plaque conductrice de barres de bus.