Brevet FR2674693A1 — publié le 19921002

L'invention se rapporte à un dispositif électri- que, notamment à un détecteur tel qu'un interrupteur de proximité, un émetteur ou récepteur d'ultrasons ou d'in- frarouges, ou équivalent, essentiellement composé d'un boîtier contenant une plaquette de circuit imprimé et une prise, également logée dans ce boîtier et comportant plusieurs éléments de contact à broche dont les segments de raccordement des conducteurs qui font saillie dans le volume intérieur du bottier sont reliés à des bornes ou connexions correspondantes de la plaquette de circuit im- primé qui porte un montage électrique, les segments de raccordement des conducteurs étant enrobés dans le boî- tier conjointement avec les conducteurs de la plaquette de circuit imprimé à l'aide d'une masse isolante. Un dispositif électrique de ce genre est dé- crit, par exemple dans le document DE-GM 87 09 199, sous la forme d'un interrupteur de proximité Pour monter la prise dans le bottier tubulaire (tube commutateur), on soude tout d'abord aux segments de raccordement des con- ducteurs des éléments de contact, les conducteurs sou- ples qui ont été préalablement soudés sur les points de connexion ou bornes de la plaquette de circuit imprimé, l'opération s'effectuant à l'extérieur du tube commuta- teur et les conducteurs souples devant nécessairement pour cela posséder un excédent de longueur correspon- dant Ensuite, on coule la masse d'enrobage dans le tube commutateur disposé verticalement, dans lequel la pla- quette de circuit imprimé a été préalablement introduite et, finalement, on emmanche la prise dans le tube commu- tateur. 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 boî- 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. Dans les dispositifs électriques connus, l'excé- dent de longueur des fils de connexion, qui est nécessai- re pour l'exécution du raccordement électrique de la pri- se, constitue un inconvénient L'invention se donne pour but de créer un dispositif électrique du genre défini au début du présent mémoire, dans lequel il ne soit plus né- cessaire de prévoir des conducteurs possédant un excé- dent de longueur pour établir le raccordement électrique entre la plaquette de circuit imprimé et la prise. L'invention résout le problème en premier lieu et essentiellement par le fait que tous les segments de raccordement des conducteurs des éléments de contact à broche sont constitués par des languettes élastiques qui entrent en contact, au moins par action de force, avec les bornes ou connexions de la plaquette de circuit im- primé. Selon cette caractéristique de l'invention, non seulement on évite les fils de contact à excédent de lon- gueur mais on supprime absolument tous les fils de con- nexion de quelque sorte que ce soit Après l'emmanche- ment de la prise dans le boîtier, la plaquette de cir- cuit imprimé, qui est immobilisée dans le bottier par un remplissage, tout d'abord partiel, d'une masse d'enroba- ge, est aussitôt et directement attaquée par les seg- ments de connexion de conducteurs des éléments de con- tact à broche Ces éléments de contact à broche peuvent être constitués, par exemple, par des doigts de contact appliqués avec une précontrainte élastique contre une surface de la plaquette de circuit imprimé qui porte les bornes Il n'y a pas de difficulté à remplir le volume intérieur du bottier garni de la plaquette de circuit im- primé de la quantité totale de masse d'enrobage en une seule coulée, puis à enfoncer ensuite la prise dans le bottier, à peu près de la façon décrite dans le document DE-A 38 40 678 En effet, on obtiendra sans difficulté une mise en contact automatique, par action de force, en- tre la plaquette de circuit imprimé et la prise grâce à la disposition de ces organes, qui est maintenue centrée ou préalablement alignée dans le bottier. 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 prise, 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 orientées en une rangée ainsi que parallèlement entre elles dans un plan de coupe longitudinal de la pri- se, et encadrent donc en même temps 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 est une vue de dessus de l'extrémi- té côté prise d'un dispositif électrique constituant un détecteur de proximité; la figure 2 est une coupe longitudinale prise selon la ligne de coupe II-II de la figure 1; et la figure 3 est une coupe longitudinale tournée de 900 par rapport à la figure 2. Le dispositif électrique est désigné dans son ensemble par le numéro de référence 10 et, dans l'objet de l'exemple de réalisation, il est constitué par un in- terrupteur de proximité Il comprend un bottier métalli- que tubulaire 11, une plaquette de circuit imprimé 12, et une prise 13 qui comprend un corps 14 en matière iso- lante et trois éléments de contact 15 à broche, lesquels comprennent des broches 16 et des segments de raccorde- ment des conducteurs 18 qui pointent dans le volume inté- rieur 17 du bottier Chacun de ces segments est d'une seule pièce et venu de matière, avec la broche 16 corres- pondante On a encore désigné par 19 une chemise de revê- tement qui ne joue pas de rôle important pour l'inven- tion. La plaquette de circuit imprimé 12 présente des connexions, constituées par des pistes conductrices 20, pour des composants électriques non représentés, montés sur cette plaquette Les pistes conductrices 20 peuvent être prévues sur les deux grandes faces de la plaquette de circuit imprimé 12, comme le montre l'exemple de réa- lisation, ce qui, toutefois, n'est aucunement une condi- tion nécessaire, pas plus qu'il n'est nécessaire de réa- liser les connexions ou bornes sous la forme de pistes conductrices En remplacement, on pourrait aussi imagi- ner des points de contact par exemple dans le voisinage 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) Par ailleurs, les trois segments de connexion des conducteurs 18 sont disposés l'un à la suite de l'autre ainsi qu'en une ran- gée (figure 3) Les arêtes 25 des languettes élastiques 22 qui sont dirigées vers la plaquette de circuit impri- mé 12 sont affûtées afin de pouvoir mordre dans la matiè- re des pistes conductrices 20 pour établir un contact électrique optimal. Etant donné qu'ainsi qu'on peut le remarquer, il n'est nécessaire de prévoir aucune sorte de fils con- ducteurs pour établir le contact électrique entre les broches 16 et les composants électriques montés sur la plaquette de circuit imprimé 12, le montage du disposi- tif 10 est de même extrêmement simple: Tout d'abord, on introduit la plaquette de circuit impri- mé 12 dans le bottier tubulaire 11, 19 et on l'enrobe partiellement dans la masse d'enrobage (par exemple à peu près sur les 2/3 de sa hauteur) Ceci a déjà pour effet d'aligner exactement et d'immobiliser la plaquette de circuit imprimé 12 dans le bottier 11 dans une large mesure Ensuite, on emboîte la prise 13 dans le boîtier tubulaire 11, les segments 18 de connexion des conduc- teurs des éléments de contact à broche 15 entrant alors directement en contact avec les bornes 20 de la plaquet- te de circuit imprimé 12 Maintenant, on peut couler une nouvelle quantité de masse d'enrobage dans le volume in- térieur 17 du boîtier à travers une ouverture 26 jusqu'à ce qu'au moins les zones de contact entre les segments 18 de connexion des conducteurs des éléments de contact à broche 15 et de la plaquette de circuit imprimé 12 soient enrobés par la masse d'enrobage Ainsi qu'on l'a déjà mentionné plus haut, en remplacement d'une opéra- tion d'enrobage en deux étapes, on pourrait aussi effec- tuer la coulée de la masse d'enrobage en une seule fois. A la différence de l'exemple de réalisation re- présenté, 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 2, on pourrait se dispenser de l'un des deux branches de fourche 22 des segments de connexion des conducteurs Les languettes élastiques simples ainsi obtenues ne doivent pas obligatoirement être disposées en alignement en une seule rangée Au contraire, il est ici possible de mettre en alternance une languette élas- tique en contact avec une face de la plaquette de cir- cuit imprimé 12 et la languette élastique suivante en contact avec l'autre face de la plaquette, si cette pla- quette 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 languettes élastiques 22, il n'y a aucun risque notable de voir la liaison de contact électrique s'ouvrir puisqu'elle est bloquée dans la masse d'enrobage. R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif électrique, notamment détecteur tel qu'un interrupteur de proximité, un émetteur ou ré- cepteur d'ultrasons ou d'infrarouges, ou équivalent, es- sentiellement composé d'un boîtier contenant une plaquet- te de circuit imprimé et une prise, également logée dans ce boîtier, et comportant plusieurs éléments de contact à broche dont les segments de raccordement des conduc- teurs qui font saillie dans le volume intérieur du boî- tier sont reliés à des bornes ou connexions correspondan- tes de la plaquette de circuit imprimé qui porte le mon- tage électrique, les segments de raccordement des conduc- teurs étant enrobés dans le boîtier conjointement avec les conducteurs de la plaquette de circuit imprimé à l'aide d'une masse isolante, caractérisé en ce que tous les segments ( 18) raccordement des conducteurs des élé- ments 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). 2 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les languettes élastiques ( 22), considé- rées dans un plan de coupe longitudinal de la prise ( 13) sont disposées en une rangée ainsi que parallèlement en- tre elles, et sollicitent donc simultanément la même fa- ce de la plaquette de circuit imprimé ( 12). 3 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les languettes élastiques ( 22) sont for- mées par des branches de languettes de serrage ( 23) en forme de fourche, qui sont orientées dans un plan de cou- pe longitudinal de la prise ( 13) en une rangée et paral- lèlement entre elles, en encadrant donc simultanément le même bord ( 21) de la plaquette de circuit imprimé ( 12). 4 Dispositif selon la revendication 1 ou l'une des revendications suivantes, caractérisé en ce que les arêtes de serrage ( 25) des languettes élastiques ( 22) sont affûtées pour mordre dans la matière des conduc- teurs ( 20) de la plaquette de circuit imprimé ( 12).