Brevet FR2598216A1 — publié le 19871106

Détecteur de proximité. L'invention concerne un détecteur de proximité. I1 est connu de réaliser des détecteurs de proximité de forme générale cylindrique, dont une extrémité est constituée par un connecteur métallique, dont l'enveloppe est en matière plastique. Ces détecteurs comportent en général un pot de ferrite pour détecter la cible, placé à l'extrémité opposée au connecteur, et un certain nombre de composants électroniques et de fils de connexion. Comme les détecteurs travaillent souvent dans un environnement contraignant, on place les divers éléments dans l'enveloppe plastique, on les noie dans une résine polymérisable qui les immobilise, et on réalise la liaison mécanique entre l'enveloppe plastique et le connecteur au moyen d'un insert métallique. Ce mode de réalisation de détecteur présente plusieurs inconvénients. Tout d'abord, il n'y a pas d'isolement électrique entre le connecteur et l'insert métallique qui est fixé au support au détecteur. Ensuite la résine polymérisable forme un ensemble rigide incorporant des pièces avec des coefficients de dilatation très divers. Aussi la résine présente une masse supplémentaire non négligeable placée le plus souvent vers l'extrémité du détecteur : il en résulte que le détecteur est sensible aux contraintes mécaniques dues à la polymérisation de la résine et aux variations de température, ainsi qu'aux vibrations mécaniques.. En outre, pour assurer cette fabrication, il faut utiliser des fils relativement longs, qui sont difficiles à loger dans l'espace restreint qui reste libre. Enfin, cette disposition n'est pas du tout favorable pour la dissipation de la chaleur en cas d'échauffement. Le but de la présente invention est de proposer un détecteur, de construction particulière, qui ne présente pas ies inconvénients précédents, qui soit bien isolé galvaniquement , susceptible d'assurer une bonne dissipation thermique, peu sensible aux vibrations, léger, ayant un bon isolement diélectrique, et présentant une bonne étanchéité entre le connecteur métallique et l'enveloppe plastique. L'invention a pour objet un détecteur de proximité, comportant une enveloppe cylindrique en matière plastique tenue par un insert métallique et un connecteur métallique, un pot de ferrite étant collé au fond de l'enveloppe, et le circuit électronique étant logé dans l'enveloppe, caractérisé en ce que l'étanchéité entre l'intérieur du détecteur et l'extérieur est assurée par un seul joint torique placé entre le bord de l'enveloppe cylindrique et la partie frontale du connecteur Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le circuit électronique est réparti sur trois cartes fixées sur le connecteur - les cartes sont reliées entre elles par des traverses rigides et conductrices - chaque carte porte, près du connecteur, une diode de protection contre les surtensions - les cartes sont fixées au connecteur par l'intermédiaire des pattes de connexion des diodes ou de fils de gros diamètre - les diodes sont disposées longitudinalement dans l'enveloppe - les diodes sont disposées transversalement dans l'enveloppe - l'intérieur de l'enveloppe est noyé dans un gel diélectrique - entre le connecteur et l'insert l'isolement galvanique est assuré par, d'une part une cale isolante, , d'autre part une rondelle ou une collerette et son bord rabattu D'autres caractéristiques ressortent de la description qui suit faite avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir Figure 1 : une vue en coupe axiale partielle d'un premier mode de réalisation du détecteur selon l'invention, avec les diodes disposées longitudinalement Figure 2 : une vue en coupe selon la ligne AA de la figure 1 Figure 3 : une vue en coupe axiale partielle d'un deuxième mode de réalisation du détecteur selon l'invention, avec les diodes disposées transversalement Figure 4 : une vue en coupe selon la ligne BB de la figure 3 Figure 5 : une vue agrandie d'un mode de réalisation de la liaison isolée entre insert et connecteur Figure 6 : une vue agrandie d'une variante de réalisation de la liaison isolée entre insert et connecteur. En se reportant au dessin, on voit que le détecteur selon l'invention se présente sous forme d'une enveloppe cylindrique en matière plastique 1, fermée à une extrémité par un fond 2 venu de moulage, et tenue par un insert 3 muni de nervures annulaires internes pour assurer l'accrochage avec l'enveloppe 1. L'insert 3 est de forme générale cylindrique. Son extrémité libre présente un épaulement annulaire 4 , et se termine par une paroi amincie 5 susceptible d'être rabattue La partie frontale 8 du connecteur porte des cosses 11 rigides , auxquelles sont fixés les fils de liaison 12. Des diodes 13 sont prévues avec chacune une borne fixée directement à une cosse pour avoir un contact thermique efficace avec le connecteur et une bonne tenue mécanique. Le circuit électronique du détecteur est réparti sur trois cartes électroniques : une carte centrale 14, qui peut être constituée de deux cartes dos à dos, et qui porte des composants électroniques 27, 28 répartis sur ses deux faces ; et deux cartes latérales 15 et 16 portant chacune des composants électroniques 29,30 sur une face. Les cartes 15 et 16 sont reliées à la carte centrale 14 par des traverses 17 et 18, respectivement, qui sont rigides et conductrices. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, la carte centrale 14 est la carte d'alimentation et de détection. et les deux cartes latérales 15 et 16 les cartes de sortie. Sur les cartes électroniques, les composants de puissance sont disposés vers les diodes 13, notamment les transistors de commande des circuits de sortie. Les seuls fils apparents dans le détecteur sont les fils 19 qui relient la carte centrale 14 au bobinage du pot de ferrite 2. Ce pot de ferrite est collé au fond 2 de l'enveloppe. Il est avantageusement guidé et maintenu par un pion central 21 solidaire du fond, par exemple venu de moulage. Pour éviter de charger le fond de l'enveloppe, et pour que le pot de ferrite 2 n'ait pas tendance à se décoller, les cartes électroniques 14-16 sont fixées mécaniquement sur le connecteur 7 par l'intermédiaire des diodes 13. Ces diodes, dont le role est de protéger contre les surtensions les trois circuits électroniques portes par les cartes 14-16, qui sont isolés galvaniquement entre eux, sont, de préférence, des diodes Zener de puissance. Pour diminuer les contraintes mécaniques dues aux vibrations et assurer un bon isolement diélectrique dans le détecteur, on noie l'intérieur de l'enveloppe 1 avec un gel diélectrique 22, au silicone par exemple. Ce gel présente plusieurs avantages. Tout d'abord sur le plan diélectrique, le gel est plus efficace qu'un gaz. Ensuite, en raison de sa viscosité, il amortit les vibrations éventuelles des cartes. Par ailleurs, sa densité étant la moitié environ de celle d'une uns résine polymérisée, il réduit le poids du détecteur, ce qui atténue les problèmes de tenue mécanique et de vibration du détecteur dont la fréquence de résonance devient plus élevée qu'avec une résine polymérisée.En outre, comme les cartes sont fixées au connecteur, il n'est pas nécessaire d'assurer une tenue mécanique de ces cartes par rapport à l'enveloppe du détecteur,, ce qui était le rible principal de la résine. Enfin, étant totalement déformable, le gel ne crée pas de contraintes mécaniques sur les composants et les cartes électroniques. Sur les figures 1 et 2, les diodes 13 sont représentées dans une disposition longitudinale par rapport au détecteur. Sur les figures 3 et 4, elles sont disposées transversalement. Pour fixer les cartes électroniques sur le connecteur 7, on peut soit utiliser les pattes de connexion des diodes 13, soit uitliser des fils de gros diamètre. Sur la figure 5, est représenté un mode de réalisation d'une liaison isolée entre le connecteur 7 qui est en général en acier inoxydable , et l'insert 3 qui est en général en aluminium. Sur cette figure , on voit que l'enveloppe isolante 1 en matière plastique présente un bord 9 incliné au droit du joint torique d'étanchéité 1. Cette inclinaison a pour objet de maintenir le joint en le sollicitant vers l'extérieur lorsque la partie frontale 8 du connecteur appuie sur le joint 1. Pour éviter tout contact entre le connecteur et l'insert 3, l'enveloppe 1 se prolonge, entre l'insert 3 et la partie frontale 8 du connecteur, par une collerette 23 dont le bord 24 est en contact avec la bride 6 du connecteur.Entre la bride 6 du connecteur et la paroi amincie 5 de l'insert 3 est disposée une cale isolante 25 annulaire, à section droite en équerre, qui se trouve coincée sous la paroi 5 après rabattement de celle-ci. Sur la figure 6, est représentée une variante de réalisation de cette liaison isolée entre insert et connecteur. L'enveloppe isolante 1 est interrompue au bord 9 et la cale isolante 25 est la même que sur la figure 5. Une rondelle isolante 26 est placée entre l'épaulement 4 de l'insert et la bride 6 du connecteur. Selon l'invention, on voit que l'étanchéité entre l'intérieur du détecteur et l'extérieur est assurée par un seul joint torique îe placé entre le bord 9 de l'enveloppe 1 en matière plastique du détecteur et la partie frontale 8 du connecteur 7. De plus, un isolement galvanique est assuré entre l'insert 3 et le connecteur 7, la cale isolante 25 d'une part, et d'autre part la rondelle 26 ou la collerette 23 et son bord rabattu 24, assurant l'isolement. Enfin, le détecteur selon l'invention avec son enveloppe 1 en matière plastique et son insert métallique 3 présente l'avantage d'avoir les dimensions standardisées des microcontacts. Revendlcations 1. Détecteur de proximité, comportant une enveloppe cylindrique en matière plastique tenue par un insert métallique et un connecteur métallique, un pot de ferrite étant collé au fond de l'enveloppe, et le circuit électronique étant logé dans l'enveloppe, caractérisé en ce que l'étanchéité entre l'intérieur du détecteur et l'extérieur est assurée par un seul joint torique (10) placé entre le bord (1) et la partie frontale (8) du connecteur 2. Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit électronique est réparti sur trois cartes (i4-16) fixées sur le connecteur (7 > . 3. Détecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cartes sont reliées entre elles par des traverses (17, 18) rigides et conductrices 4. Détecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque carte porte, près du connecteur, une dipode (13) de protection contre les surtensions. 5. Détecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les cartes sont fixées au connecteur par l'intermédiaire des pattes de connexion des diodes (13) au de fils de gros diamètre S12). 6. Détecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les diodes (13) sont disposées longitudinalement dans l'enveloppe (1) 7. Détecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les diodes 8. Détecteur selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'intérieur de l'enveloppe (1) est noyé dans un gel (22) diélectrique. 9. Détecteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que entre le connecteur (7) et l'insert (3) l'isolement galvanique est assuré par, d'une part une cale isolante 26) ou une collerette S23) en matière plastique.