Brevet FR2214891A1 — publié le 19740819

La présente iflvention concerne îa réalisacion nes dispositifs du type capteurs et plus particulierement ceux du type capteurs magnetiques permettant entre autres choses a mesure du déplacement d pièces n mouvement , ces pièces étant réalisées par exemple en matériau magnétique Deux problèmes se posent au moment de la réalisation de tels capteurs a/ relier un élément ( ex: bobine , magnétorésistance , sonde à effet Hall) soit directement à un cable , soit à une prise qui pourra être eventuellement vissée .Les fils de sortie des magnétorésistances ou des sondes à effet Hall courantes ( ex : Siemens FP 30 D 250 E , BELL Hall Pak BA 207 ) ont un diamètre voisin de 0,1 mm ; de même le diamètre des fils de sortie des bobines utilisées dans les capteurs magnétiques est souvent de tordre de 0,05 mm Dans les dispositifs connus de ce genre les fils du cable de sortie sont généralement soudés directement sur les fils décrits précedemment, le tout étant immobilise par une résine durcissable Les ruptures de fils sont nombreuses soit au montage , soit au moment de la prise de la résine , soit par suite de contraintes internes d'origines thermiques et/ou vibratoires en cours d'utilisation . Le problème devient plus compliqué lorsqu'il sagit de relier ces fils fins à une prise de sortie qui sera par exemple vissée ; les fils se vrillent et cassent souvent au montage Des dispositifs connus utilisent un petit morceau de circuit imprimé intermédiaire collé dans de mauvaises conditions : souvent le long de l'aimant que l'on trouve en général dans de tels capteurs ; le cable de sortie est relie sur le circu-it imprimé , ou bien ce dernier est relié à une prise de sortie par des fils de sortie beaucoup plus gros Le montage et le centrage des aimants à l'intérieur de l'enveloppe de ces capteurs sont ainsi très malaisés b/ protéger efficacement lTextrémité active du capteur contre l'usure mécanique due au frottement accidentel - par exemple de la roue phonique pouvant être utilisée conjointement avec celui-ci - ; une telle protection est absolument nécessaire dans le cas de capteurs à magnétorésistances et dans celui de capteurs à sondes à effet Hall , en effet l'élement sensible se trouve à quelques dixièmes de millimètre de l'extrémité active de l'enveloppe Dans les dispositifs connus de ce genre une une rondelle faite d'un matériau amagnétique de quelques dixièmes de millimètre d'épaisseur - par exemple de laiton - est collée et/ ou sertie sur l'extrémité active du capteur. Une telle protection est illusoire sachant que le métal composant l'organe en mouvement associé au capteur est généralement plus dur que celui constituant la protection Les dispositifs suivant la présente invention permettent d'éviter ces inconvanients ; dans ceux-ci il est possible de relier facilement et sans risque de rupture les fils de sortie de la partie active du capteur scit à d'autres sous-ensembles internas , soit un cable de sortie , soit à une prise de sortie encastrée ou vissée et de protéger efficacemet contre l'usure mécanique l'extrémité active du capteur Un capteur magnétique ( voir figures I et 2 ) est constitué par une bobine 2 realisée en enroulant sur une carcasse I le maximum de fil fin à spires jointives , par un noyau 4 placé dans l'axe de la bobine 2 et par un aimant permanant 5 genre Ticonal , placé en arrière de la bobine en contact avec le noyau 4 Les procédés de montage de ce type de capteur entrant dans le cadre de la présente invention concernent - l'assemblage de la bobine 2 , du noyau 4 , de l'aimant 5 de la pièce intermédiaire 6 et de l'enveloppe amagnétique 9 - la liaison de la bobine 2 avec par exemple soit le cable 10 , soit avec la prise 13 - la protection de la bobine 2 La bobine 2 , le noyau 4 , l'aimant 5 et la pièce intermédiaire 6 sont colles préalablement au moyen d'une résine - par exmeple de l'araldite - ; pour ce faire ils peuvent être maintenus alignés dans une empreinte cylindrique dans laquelle la résine n'adhère pas , par exemple en polytrétrafluorureéthylene La pièce intermédiaire 6 est réalisée en une matière isolante par exemple en céloron, est percée dans son axe pour y placer l'aimant 5 , l'une de ces extrémités possède deux plats 11 et 11' réalisés de telle sorte qu'ils communiquent avec le trou où l'aimant 5 est placé .Les fils isolés 7 et 7' de la bobine 2 passent soit entre l'aimant 5 et la pièce 6 , soit à la périphérie de la pièce 6 sur un plat 12 où ils seront collés ; ces fils 7 et 7' seront reliés en 8 et 8' . Un trou est perçue en 8 et 8' , dans lequel on passe soit les fils de liaison à une prise , soit chaque extrémité des fils d'un éventuel cable de sortie, soit un petit morceau de cable étamé rigide que l'on torsade - les petits fils 7 et 7' seront soudés dessus . Le montage peut également se faire par microsoudage . L'utilisation de fil rigide torsadé permet de préparer les capteurs et de n avoir plus à monter que le type d'enveloppe et de sortie choisies L'ensemble est alors placé dans l'enveloppe 9 et collé par exemple à l'araldite . La joue de la bobine 2 coté de l'extrémité active de l'enveloppe 9 est montée légèrement en retrait La protection 3 se fera en déposant une couche d'environ 1 mm d'une colle à base de micrograins de silice généralement utilisée pour coller les miroirs laser ; un type de colle connue convenant très bien est le protocéram 8a Le capteur terminé est alors chauffé à 80 OC pendant une heure environ , couche de protection présente ensuite une durete exceptionnelle Un capteur à magnétorésistance ( voir figures 3 et 4 ) est constitué par un aimant permanent 5 à l'une des extrémités duquel une magnétorésistance 14 a été collée - par exemple par de l'araldite T à plat au centre L'aimant est monté dans une pièce intermédiaire 6 réalisée comme indiquée précedemment .Le passage des fils 7 et 7' de sortie de la magnétorésistance qui sont collés directement sur l'aimant soit sur un plat 12 que nous avons décrit ci-dessus , se fait comme indiqué plus haut Les connexions , les sorties ,la protection de l'extrémité active sont réalises comne précedemment Dans le cas où les capteurs qu'ils soient magnétiques ou à magnétorésistances ou semblables doivent avoir une sortie par prise vissée , il suffit de relier la prise 13 aux points 8 et 8' par des fils torsadés et isolés assez longs et solides , pour permettre au fur età mesure que l'on visse la prise dans l'enveloppe de tourner à la main , par l'autre extrémité du capteur l'ensemble actif préassemblé que l'on laisse dépasser à cet effet . La prise étant vissée , l'ensemble enduit de colle , on repousse l'ensemble actif du capteur à sa position Correcte dans l'enveloppe Il ne reste plus qu'à laisser la colle sécher et placer dans les conditions précedemment exposées la couche de silice de protection Notons que dans le cas de capteur utilisant des sondes à effet Hall il y aurait quatre sorties ou plus Bien entendu , l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes ou applications sans pour cela sortir du cadre de l'invention REVENDICATIONS 1 capteur magnétique dans lequel les fils de sortiede la bobine passent et sont fixés par exemple par collage , soit entre une pièce intermédiaire isolante et l'aimant , soit à la périphérie de ladite pièce isolante sur un usinage réalisé à cet effet . Ces fils sont reliés électriquement à des boucles de fils rigides montés et torsadés dans des trous percés radialement sur deux méplats de la partie arrière de la pièce intermédiare isolante 2" capteur à magnétorésistance ou à sonde à effet Hall etc ... dans lesquels la bobine est absente mais est remplacée par un élément sensible collé sur l'une des extrémitésd'un aimant; le montage et la sortie des fils de l'élément sensible sont fait conformément à la revendication 1 3 capteurs selon revendication 1 et 2 dans lesquels la sortie du signal se fait par cable blindé dont les extrémités des fils forment les boucles décritesprécedemment 4" capteurs selon revendication 1 et 2 dans lesquels la sortie du signal se fait par cable blindé dont les extrémités sont reliées aux boucles décrites. 5" capteurs selon revendications 1 et 2 dans lesquels la sortie du signal se fait par prise vissée ou non 60 capteurs selon revendications 1 , 2 , 3 , 4 , 5 dans lesquels la protection mécanique de l'extrémité active est réalisée en déposant une épaisseur suffisante de colle à base de silice