Brevet FR2503435A1 — publié le 19821008

La présente invention concerne les capteurs qui comportent une tête qui peut être orientée par rapport a un corps notamment par rapport à un boitier ou un autre support. On utilise souvent, pour une commande d'opération ou à titre de dispositif de sécurité, des capteurs destinés à détecter un phénomène physique tel que la présence ou non d'un faisceau d'onde radio-électrique, l'influence d'un corps possédant des propriétés magnétiques, le choc d'un organe mécanique, etc... On les utilise par exemple pour l'arrêt automatique d'une machine lorsque le capteur détermine la présence d'un organe à un endroit particulier, par exemple l'arrivée d'une table en bout de course. Il existe déjà de nombreux capteurs utilisés à cet effet. La plupart d'entre eux comportent un corps ayant une fenêtre ou un organe mécanique fixé à demeure si bien que, si l'orientation du phénomène détecté doit être modifiée, la totalité du capteur doit être réorientée. On connaît aussi un capteur de fin de course ayant un corps sur lequel est vissé une tête portant un bras de commande d'un commutateur. Le changement d'orientation de la tête est long, étant donné le nombre important de vis à dévisser, et celles-ci, disposées en bout sur la tête, ne sont pas toujours accessibles étant donné qu'elles sont adjacentes à l'organe de commande. Le changement d'orientation de la tête nécessite alors souvent le démontage de l'ensemble du corps. L'invention concerne un capteur ayant une tête qui ne nécessite aucun accès en bout pour son démontage. Cette tête est facilement accessible, son utilisation est très simple, elle convient à des transducteurs très divers et elle ne nécessite pas le dévissage d'un nombre important de vis. Plus précisément, l'invention concerne un capteur orientable, du type qui comporte un corps formant support et un tête contenant un transducteur ; selon l'invention, la tête porte, du coté destiné à coopérer avec le corps, un dispositif mâle de raccordement entourant une cavité, le corps porte, du côté destiné à coopérer avec la tête, un dispositif femelle de raccordement destiné à loger le dispositif mâle de la tête ; le corps comportant en outre un premier organe de connexion, et le capteur comprend de plus un bloc de liaison ayant une saillie destinée à se loger dans la cavité de la tête et portant un second organe de connexion destiné à coopérer avec le premier organe de connexion du corps.Les dispositifs mâle et femelle de raccordement, la cavité de la tête et la saillie du bloc de liaison ont tous un même axe de symétrie de rotation d'ordre n, si bien que la tête d'une part et le corps et le bloc de liaison d'autre part ont n positions différentes de coopération, décalées autour de l'axe de symétrie. Il est avantageux que le corps soit formé d'au moins deux parties dont l'une constitue une embase et l'autre un couvercle, la surface de coopération du couvercle et de l'embase recoupant le dispositif femelle de raccordement qui est ainsi sépare en au moins deux parties. En outre, il est avantageux que le dispositif mâle de raccordement de la tête porte une lèvre de guldage, que le dispositif femelle de raccordement du corps ait une gorge destinée au logement de la lèvre de la tête, et que la surface de coopération de l'embase et du couvercle du corps recoupe le dispositif femelle de raccordement dans sa partie de plus grande largeur si bien que, lorsque la lèvre a été logée dans la gorge par déplacement mutuel de la tête, de l'embase et du couvercle et lorsque le couvercle est fixé sur l'embase, la tête est verrouillée sur le corps. Il est aussi avantageux que, dans ce cas, le premier et le second organe de connexion du corps et du bloc de liaison viennent directement en coopération l'un avec l'autre lorsque la lèvre se loge dans la gorge, au cours du déplacement mutuel de la tête, de l'embase et du couvercle. Il est préférable que le matériau dans lequel sont réalisés le corps et la tête présente une élasticité suffisante pour que la -jonction entre la tête et le corps soit étanche. Dans un mode de réalisation préféré, l'axe de symétrie est un axe quaternaire, si bien que la tête peut prendre quatre positions décalées de 90e. Cependant, l'ordre de symétrie peut être différent et il peut être avantageusement égal à trois, six ou huit. Il peut même être dans certains cas d'ordre infini, la cavité de la tête, la saillie du bloc de liaison et les dispositifs de raccordement ayant alors une forme cylindrique, la tête pouvant prendre n'importe quelle orientation par rapport au corps sur 360v. Lorsque l'ordre de symétrie n'est pas infini, la cavité de la téte d'une part et la saillie du bloc de liaison d'autre part comportent avantageusement des organes complémentaires assurant le positionnement précis du bloc par rapport à la tête ; ces organes complémentaires comprennent par exemple au moins un ergot formé sur la tête ou sur le bloc, et au moins n logements formés sur le bloc ou sur la tête respectivement. La tête contient un transducteur qui peut être par exemple un capteur photoélectrique, un commutateur commandé par un organe mécanique, pouvant dépasser de la tête, ou un ensemble émetteur et récepteur de lumière, ou tout autre capteur spécifié au paragraphe 2 de la présente demande Dans un mode de réalisation, la tête et le bloc de liaison sont reliés par des fils de connexion laissant un jeu suffisant pour que le bloc et la tête puissent prendre leurs n positions relatives. Dans un autre mode de réalisation, la tête et le bloc de liaison portent l'un un troisième organe de connexion et l'autre n quatrièmes organes de connexion, complémentaires les uns des autres. Ces organes complémentaires de connexion sont par exemple choisis parmi des fiches coopérant avec des broches ou des contacts repoussés élastiquement, coopérant avec des contacts fixes. D'autre caractéristiques et avantages de 1 'in- vention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une élévation latérale d'un mode de réa lisation de capteur selon l'invention ; - la figure 2 représente le capteur de la figure 1 avec sa tête et son bloc de laison séparés du corps - la figure 3 est une coupe éclatée d'une partie du dispo sitif de la figure 2 - la figure 4 est une perspective du bloc de laison du capteur des figures 1 à 3 - la figure 5 représente sous forme agrandie une partie de la figure 2 ; - la figure 6 est une coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention ; - la figure 7 représente la tête d'un capteur selon un au tre mode de realisation ; et - la figure 8 est une vue en plan du bloc de liaison uti lisé avec la tête de la figure 7. La description detaillée qui suit de différents modes de réalisation ne concerne que des dispositifs ayant un axe de symétrie d'ordre 4, c'est-à-dire un axe quaternaire. Cependant, l'invention n'est pas limitée à ce nombre et des modes de réalisation parfaitement avantageux sont ceux dont l'ordre est égal à 6 ou est infini. Dans ce dernier cas, la tete peut avoir par rapport au corps toutes les orientations comprises dans une plage de 360". La figure 1 représente un exemple de capteur selon l'invention ayant un corps 10 et une tête 12. Le corps 10 comporte une embase 14 et un couvercle 16. L'embase 14 est destinée a être fixée sur un support convenable, par exemple par deux vis (non representées). Le couvercle 16 vient se fixer sur 1 'embase 14, par exemple par deux vis introduites horizontalement par la gauche sur la fiqure 1. On n'a pas représenté non plus ces vis car il s'ait de dispositifs bien connus dans la technique. Sur la figure 1, on a représenté, a titre purement illustratif, une tête 12 équipée d'une lentil-le et ayant deux fenêtres 18 et 20 recouvrant l'une une source lumineuse et l'autre un capteur photoélectrique. Lors du fonctionnement du capteur, la source émet un faisceau relativement directif et un catadioptre est disposé en face. La lumière réflechie par le catadioptre parvient sur le récepteur qui transmet alors un signal électrique parvenant a des circuits électroniques convenables, par exemple amplificateurs ou autres, logés dans l'espace libre délimité a l'intérieur du corps 10. Il s'agit la aussi de caractéristiques connues dont la description n'est pas né- cessafre. La figure 2 indique que, lorsque la tête 12 est séparée du corps 10, elle est solidaire d'un bloc de liaison 22. Celui-ci est représenté plus clairement sur les figures 4 et 5. On considère maintenant plus précisément le montage de la tête sur le corps, dans un exemple particulfè- rement avantageux. La figure 3 indique que l'embase 14 et le couvercle 16, représentés séparés, délimitent ensemble une gorge 24a, 24b, au-dessous d'un jonc 26a, 26b. La tete 12 a, à sa partie inférieure, une lèvre périphérique 28. Comme le capteur considéré a un ordre de symétrie de rotation egal à 4, la gorge 24a, 24b a une forme carre et la lèvre 28 aussi. Les dimensions de la levre sont telles que celle-cl peut se loger sans jeu dans la gorge 24a, 24b lorsque le couvercle 16 est fixé à l'embase 14, comme l'indique la figure 6 pour un autre mode de réalisation. De cette manière, lorsque le couvercle 16 est séparé de l'embase 14 qui a par exemple été fixée à un support, un cote de la lèvre 28 peut être engagé dans la partie de gorge 24a de l'embase 14, jusqu'au fond de cette gorge. Ensuite, le couvercle 16 peut être rapproché de l'embase 14 lorsque sa gorge 24b glisse sur la lèvre 28 de la tête 12. Un flasque 30 porté par le couvercle 16 vient se loger dans l'embase 14 avant que les deux pieces viennent en contact. A ce moment, le couvercle 16 peut être vissé sur l'embase 14, par exemple par deux vis, et la lèvre 28 de guidage est bien serrée dans la gorge 24a, 24b. On note facilement que, lorsque l'orientation de la tête 12 doit être changée par rapport au corps, le couvercle 16 est sépare de l'embase 14, la tête 12 est retirée puis réintroduite dans la gorge 24a avec l'orientation convenable, et le couvercle 16 est remis en position et bloque ainsi la tete 12. On considère maintenant la connexion électrique du corps et de la tete. La figure 5 indique que le bloc de liaison 22 est relié électriquement a la tête 12 par des fils 32 de connexion qui, à l'intérieur du bloc 22, sont reliés à des fiches 34 qui dépassent d'un côté du bloc 22. Les fiches 34 sont destinées à coopérer avec des broches d'un connecteur représenté schématiquement par la ré- ference 35 sur la figure 3. On note donc que le bloc 22 de liaison ne peut prendre qu'une seule orientation par rapport au couvercle 16, donc par rapport au corps. Cependant, etant donné que les fils 32 sont souples, ils permettent une rotation d'au moins 180 dans chaque sens du bloc 22 par rapport à la tête 12. Par ailleurs, le bloc 22 a, à sa partie supérieure, une saillie 36 destinée a se loger dans la cavite 38 formee entre la lèvre 28 de la tête 12. La cavite et la saillie 36 ont une forme carrée. En outre, on note que la tête 12 a au moins un ergot 40 (il est avantageux qu'elle en comporte au moins deux diamétralement opposés, de préférence dans chaque coin). Le bloc 22 a lui-même des trous ou logements 42, en nombre au moins égal au nombre de positions relatives possibles du bloc 22 et de la tête 12, c'est- -dire en nombre au moins égal a quatre. De cette manière, le bloc 22 peut prendre quatre orientations differentes par rapport a la tête 12 si bien qu'il peut être disposé par rapport 9 celle-ci de manière a toujours présenter les fiches 34 vers le connecteur 35 du couvercle 16. On note ainsi que l'orientation de la tête 12 du capteur est obtenue selon l'invention par modification de l'orientation d'une part de la tête par rapport au corps et d'autre part du bloc de liaison par rapport a la tête. Dans un mode de réalisation avantageux, l'embase 14 porte les dispositifs de connexion nécessaires au raccordement des fils électriques extérieurs alors que le couvercle 16 porte des circuits auxiliaires tels qu'un am pl ificateur. Bien entendu, le mode de réalisation décrit se prête a de nombreuses variantes. Ainsi, sur la figure 6, le corps 14, 16 identique a celui de la figure 3, porte une tête 44 selon une variante. Cette tête est reliée électriquement par des bras élastiques 46, maintenus par des plots 48, à des contacts imprimés a la face supérieure d'un bloc 50 de liaison. Dans ce mode de réalisation, la face supérieure du bloc 50 porte n jeux de contacts, n etant égal a quatre dans le cas considéré. Chaque jeu de contacts porté sur le bloc 50 comprend un nombre de contacts égal a celui des contacts 46 de la tête 44. Les contacts imprimés du bloc 50 sont décalés de 90 et sont par exemple formés sur les quatre côtés du bloc 50.De cette manière, quelle que soit la position de la tête 44, les contacts élastiques 46 coopèrent avec un seul jeu de contacts imprimés. Les figures 7 et 8 représentent une autre variante de connexion électrique d'une tête 52 et d'un bloc 54 de liaison. Le bloc 54 comporte une serie de fiches 56, cinq par exemple. Cette série de fiches comprend une fiche placée au centre de la partie inférieure de la tête, et quatre autres fiches placées d'un même côte de la fiche centrale. Le bloc 54 de liaison a des broches, une broche centrale 60 et quatres jeux de quatre broches 58 décalées de 90". Lorsque le bloc 54 est enfiché dans la cavité de la tête 52, les cinq fiches de celle-ci se logent dans la broche centrale 60 et dans quatre broches 58 alignées. Pour chacune des quatre positions relatives du bloc et de la tête, les broches 56 de cette derniere se logent toujours dans un jeu de cinq broches. Bien entendu, les différents organes de conne- xion qu'on a décrits peuvent être inversés. Par exemple, les contacts élastiques peuvent être remplacés par des contacts imprimés, les contacts imprimés étant eux-memes remplacés par des contacts élastiques. Les broches peuvent être remplacées par des fiches et les fiches par des broches. Bien qu'on ait indiqué que la tête portait un jeu d'organes de connexion et le bloc n jeux, la disposition peut être inverse, la tête ayant n jeux d'organes de connexion et le bloc un seul. Les remarques qui précèdent s'appliquent aussi a la connexion du bloc de liaison et du couvercle. En outre, bien qu'on ait indiqué que le connecteur 35 était monté sur le couvercle 16, il peut aussi être fixé à l'embase 14. La tête et le corps peuvent être avantageusement formés d'une matière plastique moulable par injection. Une telle matière est particulièrement avantageuse car, en plus d'une bonne solidité et d'une grande résistance à la corrosion, son moulage permet la réalisation des pièces avec des tolérances qui conviennent parfaitement au raccordement de la tête sur le corps et des deux parties du corps. On n'a pas décrit en détail les transducteurs montés dans la tête car ceux-ci sont classiques. On peut par exemple citer, en plus d'un couple source de lumièrerécepteur photoélectrique, soit une simple source lumineuse, soit un simple récepteur, soit un commutateur ou un potentiomètre commandé par un organe mécanique tel qu'un bras articulé, un poussoir, etc... L'invention convient parfaitement a tous ces dispositifs, du moment que leur réorientation peut être éventuellement nécessaire. Il est bien entendu que 1 'invention n'a été décrite et représentée qu'a titre d'exempldZpréférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence chique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Capteur orientable, du type qui comporte un corps formant support et un tête conportant un transducteur, ledit capteur étant caractérisé en ce que - la tête (12) porte, du côté destiné à coopérer avec le corps, un dispositif mal e (28) de raccordement entourant une cavité (38), - le corps (10) porte, du cte destiné a coopérer avec la tête, un dispositif femelle (24a, 24b) de raccordement destiné a loger le dispositif mal e (28) de la tête, et comporte un premier organe (35) de connexion - le capteur comporte en outre un bloc de liaison (22) ayant une saillie (36) destinée a se loger dans la cavi té (38) de la tête et comportant un second organe (34) de connexion destiné a coopérer avec le premier organe de connexion (35) du corps, et - les dispositifs mâle et femelle de raccordement, la ca vite de la tête et la saillie du bloc de liaison ont un même axe de symétrie de rotation d'ordre n, si bien que la tête d'une part et le corps et le bloc de liaison d'autre part ont n positions différentes de coopération décalées autour de l'axe de symétrie. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (10) comporte au moins deux parties dont l'une forme une embase (14) et l'autre un couvercle (16), la surface de coopération du couvercle et de l'embase recoupant le dispositif femelle de raccordement qui est ainsi separé en au moins deux parties (24a, 24b). 3. Capteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif mâle (28) de raccordement de la tête porte une levre de guidage, le dispositif femelle (24a, 24b) de raccordement du corps a une gorge destinée au logement de la lèvre de la tête, et la surface de coopération de l'embase (14) et du couvercle (16) recoupe le dispositif femelle de raccordement dans sa partie de plus grande largeur si bien que, lorsque la lèvre a été logée dans la gorge par déplacement mutuel de la tête, de 1 'em- base et du couvercle et lorsque le couvercle est fixé sur l'embase, la tête est verrouillée sur le corps. 4. Capteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier et le second organe de connexion (35, 34) du corps et du bloc de liaison sont disposes de maniè- re qu'ils viennent directement en coopération lorsque la lèvre (28) se loge dans la gorge (24a, 24b). 5. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe de symétrie est un axe quaternaire, et la tête (12) peut prendre quatre positions décalées de 90 . 6. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 å S, caractérisé en ce que la cavité (38) de la tête d'une part et la saillie (36) du bloc de liaison d'autre part comportent des organes complémentaires (40, 42) assurant le positionnement précis du bloc par rapport a la tête, ces organes complémentaires comportant de préférence au moins un ergot formé sur la tête ou sur le bloc, et au moins n logements formes sur le bloc ou sur la tête respectivement. 7. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisé en ce que la tête (12) contient un transducteur choisi dans le groupe qui comprend un capteur photoélectrique, un commutateur commande par un organe mécanique dépassant de la tête, et un ensemble émetteur et récepteur de lumiere. 8. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caractérisé en ce que la tête (12) et le bloc de liaison (22) sont reliés par des fils de connexion avec un Jeu suffisant pour que le bloc et la tête puissent prendre leurs n positions relatives. 9. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caractérisé en ce que la tête (44) et le bloc de liaison (50) portent l'un un troisième organe de connexion et l'autre n quatrièmes organes de connexion, complementaires les uns des autres. 10. Capteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les organes complémentaires de connexion sont chol- sis dans le groupe qui comprend des fiches coopérant avec des broches, et des contacts repoussés élastiquement coopérant avec des contacts fixes.