Brevet FR2674692A1 — publié le 19921002

i L'invention se rapporte à un interrupteur de proximité équipé d'un câble de branchement embrochable, comportant un bottier tubulaire dans lequel est disposée une plaquette de circuit imprimé et qui est muni de moyens de connexion destinés à coopérer avec la fiche de branchement dont les conducteurs sont connectés électri- quement à des bornes ou connexions de la plaquette de circuit imprimé par ses éléments de contact à broche dans l'état accouplé au bottier. Un interrupteur de proximité de ce genre est dé- crit, par exemple dans le document DE-GM 87 09 199 Pour le monter, on soude tout d'abord aux segments de raccor- dement des conducteurs des éléments de contact d'une pri- se, les conducteurs souples qui ont été préalablement soudés sur les points de connexion ou bornes de la pla- quette de circuit imprimé, l'opération s'effectuant à l'extérieur du bottier tubulaire (tube commutateur) et les conducteurs souples devant nécessairement pour cela posséder un excédent de longueur correspondant Ensuite, on coule la masse d'enrobage dans le tube commutateur disposé verticalement, dans lequel la plaquette de cir- cuit imprimé a été préalablement introduite et, finale- ment, on emmanche la prise dans le tube commutateur Cet- te prise sert de moyens de connexion destinés à coopérer avec une fiche de branchement montée sur un câble de branchement, dont les broches femelles reçoivent les bro- ches mâles de la prise tenue dans l'extrémité du boîtier Selon le document DE-GM 87 09 199 précité, il est prévu, dans la prise, un trou de dégazage à travers lequel l'air peut s'échapper du volume intérieur du bol- tier tubulaire lorsqu'on emmanche la prise, de sorte que la masse d'enrobage peut enrober également les con- nexions soudées des éléments de contact Dans une autre construction (document DE-A 38 40 678), un autre mode de remplissage très complet du volume intérieur du tube com- mutateur consiste à enrober tout d'abord la plaquette de circuit imprimé dans la masse d'enrobage jusqu'à une cer- taine hauteur, puis à emmancher la prise et, finalement, dans une opération de travail suivante, à remplir le res- te du volume d'une masse d'enrobage, à travers une ouver- ture de remplissage prévue dans la prise. La construction et la fabrication d'un interrup- teur de proximité prêt au branchement sont donc visible- ment relativement coûteux jusqu'à présent Un inconvé- nient particulier consiste dans les fils de connexion possédant un excédent de longueur qui sont nécessaires pour assurer la connexion électrique de la prise L'in- vention se donne donc pour but de créer un interrupteur de proximité du genre décrit au début qui se distingue avantageusement par un mode de construction simplifié dans son ensemble. Selon l'invention, ce problème est résolu en premier lieu et essentiellement par le fait que la fiche de branchement est constituée par une fiche de branche- ment direct dont les éléments de contact à broche sont configurés pour entrer en contact direct avec les bornes ou connexions de la plaquette de circuit imprimé, laquel- le représente elle-même les moyens de connexion. Selon cette caractéristique de l'invention, il n'est nécessaire de prévoir à l'intérieur du boîtier tu- bulaire ni fils de connexion connectés à la plaquette de circuit imprimé, ni une prise distincte, solidaire du bottier En dehors des composants qui sont spécifiques au détecteur, le bottier tubulaire renferme uniquement la plaquette de circuit imprimé qui est reliée au câble de branchement, de façon très raccourcie, par la fiche de branchement qui s'embroche directement sur elle. L'utilisation et la manipulation de la masse d'enrobage peuvent se limiter à ancrer la plaquette de circuit imprimé dans une position fixe dans les direc- tions axiale et radiale dans le bottier tubulaire, cette plaquette présentant un bord étroit à proximité de la bouche côté branchement du bottier tubulaire En même temps, ceci protège efficacement la région de l'interrup- teur de proximité qui est constituée par le détecteur vis-à-vis de la poussière, de l'humidité et des autres influences préjudiciables Le dégazage mentionné au dé- but, et la coulée en deux étapes sont également super- flus. Les éléments de contact à broche de la fiche de branchement sont de préférence constitués par des lan- guettes élastiques qui entrent en contact, au moins par action de force, avec les bornes de la plaquette de cir- cuit imprimé On peut prévoir ces éléments de contact à broche, par exemple sous la forme de doigts de contact appliqués par une précontrainte élastique contre une sur- face de la plaquette de circuit imprimé qui présente les bornes Selon une caractéristique avantageuse, les lan- guettes élastiques sont alignées en une rangée ainsi que parallèlement entre elles dans un plan de coupe longitu- dinal de la fiche, et elles sollicitent donc simultané- ment la même face de la plaquette de circuit imprimé Un perfectionnement judicieux de cette idée consiste dans le fait que les languettes élastiques sont formées par les branches de pinces de serrage en forme de fourche qui sont alignées en une rangée ainsi que parallèlement entre elles dans un plan de coupe longitudinal de la fi- che, et qu'elles encadrent donc simultanément le même bord de la plaquette de circuit imprimé. Pour obtenir un contact électrique absolument sûr lors de l'embrochage, il est finalement encore prévu que les arêtes de serrage des languettes élastiques sont affûtées pour mordre dans la matière des conducteurs de la plaquette de circuit imprimé, de sorte qu'il peut se produire automatiquement un contact intime par inci- sion. Par ailleurs, l'invention sera le mieux compri- se en se reportant à la description qui va suivre, qui est basée sur un exemple de réalisation représenté sur les dessins Sur les dessins, La figure 1 représente l'extrémité côté con- nexion d'un interrupteur de proximité, accouplée à une fiche de branchement, pour moitié en coupe longitudinale et pour moitié en élévation; la figure 2 est une coupe transversale selon la ligne de coupe II-II de la figure 1; et la figure 3 représente une fiche de branche- ment, en partie en coupe longitudinale, en partie en élé- vation, devant l'extrémité du boîtier d'un interrupteur de proximité; et la figure 4 est une vue de la face terminale du boîtier de l'interrupteur de proximité prise selon la flèche IV-IV de la figure 3. Un interrupteur de proximité 10 comprend un boi- tier tubulaire métallique 11, une plaquette de circuit imprimé 12 et des composants, spécifiques au détecteur, représentés coupés, qui sont d'un type sans intérêt pour l'invention. La plaquette de circuit imprimé est introduite en position centrée dans le boîtier tubulaire 11 et fixée hermétiquement par rapport à la surface interne 17 du boîtier au moyen d'une masse d'enrobage, voir en par- ticulier figure 4 La fixation de la plaquette de cir- cuit imprimé 12 dans le boîtier 11 peut être assurée par cette masse d'enrobage elle-même Par ailleurs, la pla- quette de circuit imprimé 12 est disposée de façon que son bord frontal ou étroit 21 soit disposé à proximité de la bouche 19 côté branchement du tube On a indiqué en 26 un filetage extérieur du tube qui sert pour le vis- sage d'un écrou chapeau 27 de la fiche de branchement 13. La fiche de branchement 13 présente un corps in- térieur 14 en matière isolante et quatre éléments de con- tact à broche 15 Ces éléments se divisent chacun en un segment 16 de raccordement du conducteur, constitué par une cosse à serrage dans l'exemple de réalisation consi- déré, et un segment 18 formant contact du type broche, ces deux segments 16 et 18 étant réalisés en une seule pièce et venus de matière. La plaquette de circuit imprimé 12 présente des bornes ou connexions, constituées par des pistes conduc- trices 20, pour des composants électriques non représen- tés, montés sur cette plaquette Les pistes conductrices peuvent être prévues sur les deux grandes faces de la plaquette de circuit imprimé 12, comme le montre l'exem- ple de réalisation, ce qui, toutefois, n'est aucunement une condition nécessaire, pas plus qu'il n'est nécessai- re de réaliser les bornes ou connexions sous la forme de pistes conductrices En remplacement, on pourrait aussi imaginer des points de contact par exemple dans le voisi- nage du bord 21 de la plaquette de circuit imprimé. Dans l'exemple de réalisation, les segments de raccordement des conducteurs 18 des éléments de contact à broche 5 sont réalisés sous la forme de deux languet- tes élastiques 22 qui forment des branches d'une pince ou d'une fourche de serrage 23 Les languettes élasti- ques 22 sont espacées symétriquement du plan médian lon- gitudinal 24 du dispositif 10 (figure 2), cependant qu'ici, l'utilisation de contacts qui se suivent, retour- nés de 1800 en alternance, apporte d'une façon particu- lièrement judicieuse, d'une part, la possibilité d'utili- ser des contacts identiques et, d'autre part, celle de loger les contacts, qui sont au nombre de quatre dans le cas considéré, dans un espace extrêmement réduit. Les arêtes 25 des languettes élastiques 22 qui sont dirigées vers la plaquette de circuit imprimé 12 peuvent être affûtées pour mordre dans la matière des pistes conductrices 20 de façon à assurer un contact électrique optimal. Etant donné que, comme on peut le voir, il suf- fit d'une seule fiche de branchement 13 et qu'on n'a au- cunement besoin de fils conducteurs pour connecter élec- triquement les broches 16 de la fiche de branchement aux composants électriques montés sur la plaquette de cir- cuit imprimé 12, le montage de l'interrupteur de proximi- té 10 se limite donc à fixer la plaquette de circuit im- primé 12 munie des composants nécessaires dans le tube 11 au moyen de la masse d'enrobage. Pour connecter électriquement les conducteurs de branchement 28 qui débouchent dans la fiche de bran- chement 13, il suffit d'enfoncer la fiche 13 dans le bol- tier tubulaire 11, les segments de contact 18 des élé- ments de contact 15 à broche entrant en contact direct avec les bornes 20 de la plaquette de circuit imprimé 12 qui est alignée avec précision et fixée dans le boîtier 11. A la différence de l'exemple de réalisation représenté, il est possible d'apporter des modifications, en particulier à la configuration de construction des segments 18 de raccordement des conducteurs Comme on peut le remarquer en se reportant au dessin, en particu- lier à la figure 1, on pourrait se dispenser de l'une des deux branches de fourche 22 des segments 18 de rac- cordement des conducteurs Les languettes élastiques sim- ples ainsi obtenues ne doivent pas obligatoirement être disposées en alignement en une seule rangée Au contrai- re, il est ici possible de mettre en alternance une lan- guette élastique en contact avec une face de la plaquet- te de circuit imprimé 12 et la languette élastique sui- vante en contact avec l'autre face de la plaquette, si cette plaquette 12 présente des bornes ou connexions 20 sur ses deux faces Même lorsque la plaquette de circuit imprimé 12 est sollicitée sur une seule face par les lan- guettes élastiques 22, il n'y a aucun risque notable de voir la liaison de contact électrique s'ouvrir puisqu'en effet la fiche est accouplée solidement au bottier tubu- laire Dans l'exemple de réalisation, cet accouplement s'effectue au moyen de l'écrou chapeau 27 Toutefois, il est également possible d'utiliser, par exemple, un assem- blage à baïonnette aussi bien qu'un assemblage à emboîte- ment et encliquetage ("snap-in system") ou équivalent. Pour mieux faire comprendre l'invention, on men- tionnera encore que, sur la figure 3, on a omis de repré- senter le bottier ( 29 sur la figure 3) de la fiche de branchement Habituellement, ce bottier est fabriqué par surmoulage de l'élément intérieur 14 en matière isolante et des extrémités côté fiche des conducteurs 28 à l'aide d'une matière plastique, éventuellement sous la forme d'une fiche coudée. L'élément intérieur 14 en matière isolante por- te, dans une gorge annulaire, une bague torique 30 ser- vant à isoler hermétiquement de l'environnement la zone de contact intérieure de la fiche A la différence de l'état de la technique, cette bague d'étanchéité 30 ne constitue plus un élément constitutif d'une pièce rappor- tée porte-contacts embrochable solidaire du bottier. R E V E N D I C A T I O N S 1 Interrupteur de proximité équipé d'un câble de branchement embrochable, comportant un boîtier tubu- laire dans lequel est disposé une plaquette de circuit imprimé et qui est muni de moyens de connexion destinés à coopérer avec la fiche de branchement dont les conduc- teurs sont connectés électriquement à des bornes ou con- nexions de la plaquette de circuit imprimé par ses élé- ments de contact à broche dans l'état accouplé au boî- tier, caractérisé en ce que la fiche de branchement ( 13) est constituée par une fiche de branchement direct dont les éléments de contact à broche ( 15) sont configurés pour entrer en contact direct avec les bornes ou con- nexions ( 20) de la plaquette de circuit imprimé ( 12), la- quelle représente elle-même les moyens de connexion. 2 Interrupteur de proximité équipé d'un câble de branchement embrochable selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaquette de circuit imprimé ( 20) est ancrée dans le boîtier tubulaire ( 11) d'une fa- çon qui l'immobilise dans les directions axiale et radia- le, en plaçant un bord étroit ( 21) à proximité de la bou- che ( 19) côté branchement du boîtier tubulaire ( 11). 3 Interrupteur de proximité équipé d'un câble de branchement embrochable selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaquette de circuit imprimé ( 12) est ancrée dans le boîtier tubulaire ( 11) au moyen d'une masse d'enrobage. 4 Interrupteur de proximité équipé d'un câble de branchement embrochable selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de contact à broche ( 15) sont constitués par des languettes élastiques ( 22) qui entrent en contact, au moins par action de force, avec les bornes ou connexions ( 20) de la plaquette de circuit imprimé ( 12). Interrupteur de proximité équipé d'un câble de branchement embrochable selon la revendication 4, caractérisé en ce que les languettes élastiques ( 22) sont alignées en une rangée ainsi que parallèlement en- tre elles, dans un plan de coupe longitudinal de la fi- che de branchement ( 13) et sollicitent donc simultané- ment la même face de la plaquette de circuit imprimé. 6 Interrupteur de proximité équipé d'un câble de branchement embrochable selon la revendication 4, caractérisé en ce que les languettes élastiques ( 22) sont formées par les branches de pinces ( 23) en forme de fourche qui sont alignées en une rangée ainsi que paral- lèlement entre elles dans un plan longitudinal médian de la fiche de branchement ( 13), et encadrent donc simulta- nément le même bord ( 21) de la plaquette de circuit im- primé ( 12). 7 Interrupteur de proximité équipé d'un câble de branchement embrochable selon la revendication 1 ou l'une des revendications suivantes, caractérisé en ce que les arêtes de serrage ( 25) des languettes élastiques ( 8) sont affûtées de manière à mordre dans la matière des conducteurs de la plaquette de circuit imprimé ( 12).