Brevet FR2709615A1 — publié le 19950310

" Raccord électrique pour ensembles électriques pour des dispositifs de positionnement et des détecteurs avec une pièce de contact en matière plastique " L'invention concerne un raccord électrique pour des ensembles électriques, en particulier pour des disposi- tifs de positionnement et des détecteurs avec une pièce de contact en matière plastique et avec un câble de raccorde- ment à un seul brin ou à plusieurs brins, dans lequel on fait passer le câble de raccordement d'une paroi extérieure à une paroi intérieure de la pièce de contact et on le fait pénétrer dans une pièce de raccordement entourée par la pa- roi intérieure de la pièce de contact. On connaît déjà un raccord électrique pour un en- semble électrique (DE-PS 3 411 456), dans le cas duquel une pièce de contact qui peut être enfichée du côté frontal sur le boîtier, et qui a la forme d'un pot sert à raccorder des pièces électriques d'un détecteur d'angle de rotation. Dans ce cas, on fait passer un câble de raccordement à plusieurs brins à travers une ouverture de passage dans la paroi ex- térieure de la pièce de contact dans une chambre de raccor- dement du détecteur d'angle de rotation. Pour soulager en traction le câble de raccordement celui-ci est inséré dans une gaine de câble de forme annulaire, constituée dans la paroi extérieure et est maintenu au moyen d'une agrafe en- clipsable qu'on enfile, et qu'on pince. Pour la liaison électrique des composants électriques on brase les extrémi- tés dénudées du câble de raccordement à des bornes de con- tact situées du côté du boîtier, après quoi, pour assurer l'étanchéité, la chambre de raccordement ou la pièce de contact en forme de pot est complètement scellée avec une masse en matière plastique. Ce scellement entraîne toute- fois un coût considérable pour la fabrication, car d'une part de longs temps d'arrêt lors du durcissement de la masse de scellement allongent le cycle de fabrication et d'autre part il est nécessaire d'avoir des dispositifs d'aspiration pour des raisons de protection de l'environne- ment, pour filtrer les composants qui s'échappent sous forme de vapeur lors du durcissement de la masse de scelle- ment. Avantages de l'invention Le raccord électrique est caractérisé en ce que le câble de raccordement est pris par injection entre la paroi intérieure et la paroi extérieure dans la pièce de contact dans la matière plastique et a par contre l'avan- tage qu'il est possible d'avoir d'une manière simple une mise en contact des composants électriques, le câble de raccordement étant soulagé et rendu étanche de façon effi- cace sans pincement. Il est particulièrement avantageux que par rapport à l'état de la technique, il ne soit pas néces- saire d'effectuer un scellement de la chambre de raccorde- ment de telle sorte que des cycles raccourcis de fabrication et un coût de fabrication plus faible permet- tent de réaliser une production économique. De façon avan- tageuse il est possible à tout moment par un contrôle visuel simple d'avoir une surveillance et le cas échéant un traitement ultérieur du raccord électrique. Il est égale- ment avantageux que le raccord électrique dans le cas d'une production en série d'ensembles, en particulier de détec- teurs et de dispositifs de positionnement permette d'avoir un mode de construction à éléments démontables, car on peut prévoir d'une manière simple différentes fiches de raccor- dement. Des configurations et des développements avanta- geux du raccord électrique par ensembles électriques selon l'invention sont obtenus grâce au fait que: - à partir de la paroi intérieure de la pièce de contact au moins un fil isolé individuel du câble de rac- cordement pénètre dans la chambre de raccordement, - le câble de raccordement pénétrant dans la pièce de contact entre la paroi intérieure et la paroi ex- térieure est pourvu d'une enveloppe extérieure et en ce qu'au moins un fil individuel isolé est entouré de matière plastique injectée. - la pièce de contact présente une excroissance en forme de nez de la paroi extérieure, dans laquelle est incorporé le câble de raccordement. - la pièce de contact a une forme annulaire. - des tétons de fixation s'étendent dans le sens axial à partir d'une face frontale de la pièce de contact. - la pièce de contact a un bourrelet qui fait tout le tour, qui délimite une rainure annulaire pour une bague d'étanchéité. - la pièce de contact a un couvercle de fermeture enfichable. - le couvercle de fermeture a des tétons de fixa- tion, qui s'encliquettent sur une surface annulaire de ner- vure d'une moulure annulaire de la pièce de contact. - on prévoit trois tétons de fixation qui sont disposés sur le pourtour avec un écart angulaire d'environ 120 . Il est avantageux au moyen d'une liaison à encli- quetage simple et inaccessible de l'extérieur entre la pièce de contact et le boîtier d'exclure un démontage invo- lontaire de façon à accroître la sécurité de fonctionne- ment. Le raccord selon l'invention convient de façon presque universelle à un grand nombre de formes de boîtiers et se caractérise en particulier par un montage rapide, le câble de raccordement étant largement protégé contre le risque de pliage. Dessins On a représenté de façon simplifiée un exemple de réalisation de l'invention sur les dessins et on va l'ex- pliquer plus en détail dans la description qui va suivre. La figure 1 montre une vue de dessus d'un détec- teur d'angle de rotation selon une représentation partielle en coupe avec le raccord électrique réalisé selon l'inven- tion. la figure 2 montre un fragment se trouvant à l'intérieur d'un cercle II en tirets et points de la figure 1. La figure 3 montre une vue latérale du détecteur d'angle de rotation avec le raccord électrique selon l'in- vention. Sur la figure 1, on a représenté un mode de réa- lisation selon l'invention d'un raccord électrique par exemple pour un détecteur d'angle de rotation 1 qui conver- tit en tant que détecteur d'une commande électronique de moteur la position de la pédale d'accélérateur d'un véhi- cule à moteur à combustion interne en signaux électriques correspondants qui sont envoyés à un appareil électronique de commande et servent à actionner un servomoteur d'un dis- positif d'étranglement, pour régler la puissance du moteur à combustion interne. Le détecteur d'angle de rotation 1 représenté à la figure 1 a un boîtier cylindrique, par exemple en ma- tière plastique dans lequel est monté de façon à pouvoir tourner au centre autour d'un axe longitudinal 4 du boîtier 2 un arbre 5. Le boîtier 2 a sur une face frontale 7, un appendice 9 en forme de douille, appendice dans lequel est enfilé l'arbre 5 et fait saillie par une première extrémité libre 11 de l'arbre, représentée à gauche sur la figure 1 hors de l'appendice 9. Pour assurer l'étanchéité de l'arbre , on utilise d'une part une bague d'étanchéité d'arbre 15, qui par exemple est insérée dans une rainure annulaire de l'appendice 9 en forme de douille et d'autre part un cha- peau d'étanchéité 14, qui est enfilé sur l'extrémité 11 de l'arbre et entoure l'appendice 9. Pour actionner le détec- teur d'angle de rotation 1 la première extrémité d'arbre 11 présente un cône en porte à faux, pour recevoir par exemple un levier d'actionnement non représenté plus en détail, qui en étant fixé par un écrou sert à faire tourner l'arbre 5. A l'intérieur du boîtier 2 entre la face frontale 7 et une deuxième extrémité d'arbre 12 représentée à droite sur la figure 1, et se trouvant à l'intérieur du boîtier 2, on a logé des composants mécaniques du détecteur d'angle de rotation 1. Comme composants mécaniques on peut prévoir des ressorts de rappel, qui en étant reliés à l'arbre 5 exer- cent une force de rappel sur une pédale d'accélérateur re- liée au détecteur d'angle de rotation 1, des disques de friction correspondants influençant la force de la pédale en fonction de la position de la pédale on a renoncé à une description détaillée des composants mécaniques et à leur fonctionnement, car cela peut être trouvé par l'homme de l'art dans l'état de la technique, par exemple selon le do- cument DE-A 3 411 456. L'arbre 5 a sur la deuxième extrémité d'arbre 12 un moletage 17, pour recevoir un composant électrique, par exemple un curseur 18 d'un potentiomètre de précision 20 enfichable. Le curseur 18 du potentiomètre de précision 20 a par exemple quatre contacts métalliques, en forme de ba- lais 19 qui s'étendent dans le sens axial et reposent en étant légèrement pressés sur la surface d'une résistance 23, tournée vers la seconde extrémité d'arbre 12, et pour- vue de pistes résistantes, d'un disque de résistance 22 semblable à un substrat en forme de disque, pour établir une valeur déterminée de résistance en fonction de la posi- tion en rotation de l'arbre 5. Le disque de résistance 22 est maintenu dans une rainure annulaire d'une douille de réception 24 en forme de pot et présente sur une face du disque 25 tournée à l'opposé de la seconde extrémité 12 de l'arbre, par exemple quatre bornes de contact 26, qui sont en contact électrique avec les pistes de la surface 23 de la résistance. La douille de réception 24 est reliée au boîtier 2 et s'étend dans le sens axial en partant de la zone de la seconde extrémité 12 de l'arbre sur une face frontale 31 de forme annulaire du boîtier 2 un peu en de- hors et se termine par une face frontale de forme annulaire 27. Pour monter le disque de résistance 22 celle-ci est maintenue d'abord sous une précontrainte radiale dans la rainure annulaire de la douille de réception 24 de façon à pouvoir tourner par serrage, pour établir par une simple rotation du disque de résistance 22 une valeur prédéfinie de la résistance, par exemple une valeur de la résistance, correspondant au ralenti, de l'indicateur d'angle de rota- tion 1, ou pour permettre de compenser le jeu du potentio- mètre de précision 20. Après le réglage, ou après le tarage du potentiomètre de précision 20 a lieu une fixation dura- ble, radiale du disque de résistance 22 avec la douille de réception 24 par exemple en matriçant, en particulier en matriçant à chaud ou en matriçant par ultrasons les évide- ments prévus sur le pourtour de la face 25 du disque 22 de la résistance. Comme le matriçage a lieu en regard du cur- seur 18 et de la face de la résistance 23 sur le pourtour de la face 25 du disque, il est exclu d'avoir des salissu- res en particulier du fait des morceaux de plastique tom- bant lors du matriçage à chaud entre le curseur 18 et la surface de la résistance. Grâce au maintien du disque de résistance 22 dans la douille de réception 24 on peut éta- blir un intervalle axial réalisé avec un faible jeu, entre le curseur 18 et le disque de résistance 22, de telle sorte que le potentiomètre de précision 20 présente une excentri- cité aussi faible que possible. Pour la mise en contact des composants électri- ques, on utilise dans l'exemple de réalisation du potentio- mètre de précision 20, selon l'invention, une pièce de contact 35 de forme annulaire en matière plastique. La pièce de contact 35 est mise sur une extrémité du boîtier 8 ouverte, délimitée par la face frontale 31 du boîtier 2, de telles sorte que la pièce de contact 35 se trouve à l'inté- rieur du boîtier 2 avec une surface frontale 36 de forme annulaire et se trouve en dehors du boîtier 2 avec une sur- face frontale 37 située à l'opposé du boîtier 2. Pour assu- rer l'étanchéité de la pièce de contact 35, celle-ci possède un élargissement radial d'une paroi extérieure 39 sous forme d'un bourrelet 44, pour former une rainure annu- laire 41 s'étendant dans le sens axial depuis la face fron- tale 36 jusqu'à environ la face du disque 25, rainure dans laquelle est insérée une bague d'étanchéité 50, par exemple un joint torique. Lors de la mise en place de la pièce de contact 35 on presse la bague annulaire 50 sur la face frontale 31 du boîtier 2 et on recouvre celle- ci de telle façon qu'une surface intérieure 42 de la rainure annulaire 41 s'étende dans le sens axial sur une face annulaire inté- rieure 51 de la bague d'étanchéité 50 dans le boîtier 2 et repose en partie sur une surface enveloppe intérieure 32 du boîtier 2 et qu'une surface extérieure 43 de la rainure an- nulaire 41 prévue sur le bourrelet 44 s'étende à peu près jusqu'à la face frontale 31 du boîtier 2. La face exté- rieure 43 de la rainure annulaire entoure à une certaine distance radiale une face annulaire extérieure 52 de la ba- gue d'étanchéité 50, pour permettre dans un espace intermé- diaire libre formé de cette façon lors du pressage de la pièce de contact 35 d'avoir une déformation élastique de la bague d'étanchéité 50 à l'intérieur de l'espace intermé- diaire. Les bornes de contact 26 du potentiomètre de pré- cision 20 sont reliées électriquement par un câble de rac- cordement 60, réalisé par exemple avec plusieurs brins, à une fiche de raccordement 65, disposée en dehors du boîtier 2, du détecteur d'angle de rotation 1. Comme on peut le voir à partir de la figure 3, le câble de raccordement 60 a par exemple quatre conducteurs individuels 62, qui sont en- veloppés par une gaine extérieure 61 du câble de raccorde- ment 60. Les fils individuels 62 sortent d'une paroi intérieure 38 de la pièce de contact 35, paroi constituée dans l'exemple de réalisation de façon cylindrique, dans une chambre de raccordement 56 de la pièce de contact 35, chambre qui est entourée par la paroi intérieure 38. Dans le cas de la pièce de contact 35 mise sur l'extrémité 8 du boîtier, le disque de la résistance 22 délimite la chambre de raccordement 56 par rapport au boîtier 2. En partant du disque de la résistance 22 les bornes de contact 26 pénè- trent dans la chambre de raccordement 56. Pour décharger en traction et pour guider le câble de raccordement 60 la pièce de contact 35 possède une excroissance en forme de nez 40 à partir de sa paroi extérieure 39 qui s'étend per- pendiculairement à l'axe longitudinal 4 en partant d'un section en forme d'arc de cercle de la paroi extérieure 39 de la pièce de contact 35 de façon radiale en se rétrécis- sant vers l'extérieur, pour se terminer avec une extrémité en forme de douille 70. A l'intérieur de l'excroissance 40 on noie le câble de raccordement 60 dans la matière plasti- que de telle sorte qu'ait lieu une décharge en traction et une étanchéité efficace. De façon avantageuse, le câble de raccordement 60 est pourvu en partant de l'extrémité en forme de douille 70 à peu près jusqu'au milieu entre la pa- roi intérieure de forme annulaire 38 et l'extrémité en forme de douille 70 de l'enveloppe extérieure 61, tandis que l'on écarte l'enveloppe extérieure 61 du milieu jus- qu'aux extrémités des fils individuels 62, de telle sorte que les fils individuels 62 sont complètement incorporés dans la matière plastique jusqu'à la paroi intérieure 38 et font individuellement saillie hors de la paroi intérieure 38. Une fois qu'on a mis la pièce de contact 35 sur l'ex- trémité ouverte du boîtier 8, on peut braser les fils indi- viduels 62 par leurs extrémités dénudées dans l'espace de raccordement 56 sur les bornes de contact 26. Lors de la fabrication de la pièce de contact 35, on insère une extrémité du câble de raccordement 60 avec l'enveloppe extérieure 61 et les fils isolés 62 dans un moule pour injection pour créer en injectant de la matière plastique autour, le moule de la pièce de contact 35. De façon avantageuse on peut injecter en même temps la fiche de raccordement 65 lors de la fabrication de la pièce de contact 35 dans un deuxième moule pour injection ou dans un moule commun pour injection par exemple selon un proces- sus de fabrication tel que l'on puisse fabriquer au moyen de moules différents pour injection différentes fiches de raccordement 65 avec par exemple une pièce de contact 35 de la même configuration pour permettre une fabrication écono- mique de dispositifs de positionnement et de détecteurs se- lon le mode de construction à éléments démontables. Pour réaliser une fixation par enfichage de la pièce de contact 35 on utilise par exemple trois tétons de fixation 73, élastiques qui s'étendent parallèlement à l'axe longitudinal 4 de la face frontale 36 située du côté du boîtier lors du montage de la pièce de contact 35 à l'intérieur du boîtier 2, à peu près jusqu'à la deuxième extrémité de l'arbre 12 et ont à leurs extrémités respecti- ves une tête d'encliquetage en forme de flèche 74 qui est orientée vers l'extérieur et a aussi une surface glissante de tête 75 s'étendant en parallèle à l'axe longitudinal 4 et une surface d'encliquetage de tête 76 orientée perpendi- culairement à cela. Lors de la mise en place de la pièce de contact 35 la tête d'encliquetage 74 glisse dans le sens axial par la surface de tête de glissement 75 avec une pré- contrainte radiale le long de la surface enveloppe inté- rieure 32 du carter 2, pour s'encliqueter dans la tête d'encliquetage 74 dans une rainure longitudinale 81 s'éten- dant en partie dans le sens axial, usinée à partir de la surface intérieure enveloppe 32 du boîtier 2 de telle sorte que la surface d'encliquetage de tête 76 repose sur une face longitudinale 80 de la rainure longitudinale 81 située du côté frontal. Les rainures longitudinales 80 au nombre de trois par exemple sont disposées de façon concentrique par rapport à l'axe longitudinal 4 à une distance angulaire d'environ 120 sur le pourtour du boîtier 2, pour recevoir par enfoncement les tétons 73 de fixation disposés de façon correspondante sur le pourtour de la pièce de contact 35. Après un simple contrôle de la mise en contact électrique entre les bornes de contact 26 et les différents fils 62 par un contrôle usuel on ferme de façon étanche la chambre de raccordement 56 ou la pièce de contact 35. pour cela, on utilise un couvercle de fermeture 85, qui est posé sur la pièce de contact 35 et en position montée se trouve par sa face frontale extérieure 96 par exemple à fleur avec la face frontale 37 de la pièce de contact 35. Pour rece- voir de façon enfichable et pour rendre étanche le couver- cle de fermeture 85 on prévoit une moulure annulaire 91, qui est constituée dans l'espace intermédiaire compris en- tre la face frontale 27 de la douille de contact 24 et la face frontale 37 de la pièce de contact 35 sur la paroi in- térieure 38. La moulure annulaire 91 représentée à une échelle modifiée sur la figure 2 a une surface de moulure annulaire radiale 92 rapetissant le rayon de la paroi inté- rieure 38, tournée vers l'extrémité de l'arbre 12 et une surface étanche de forme annulaire 87 tournée vers le cou- vercle de fermeture 85. La surface d'étanchéité 87 agrandit le rayon de la paroi intérieure 38, de sorte qu'une deuxième bague d'étanchéité 86 repose par ses deux faces frontales de forme annulaire sur la face d'étanchéité 87 et soit pressée sur une face frontale intérieure 95, tournée vers le boî- tier 2, du couvercle de fermeture 85. Pour recevoir de manière enfichable le couvercle de fermeture 85 celui- ci possède par exemple trois tétons de fixation 88 élastiques constitués de façon semblable aux tétons de fixation 73 de la pièce de contact 35, tétons 88 qui font saillie axialement hors de la surface frontale in- térieure 95 du couvercle de fermeture 85 et sont disposés dans le sens périphérique à une distance angulaire d'envi- ron 120 . A leur extrémité correspondante, tournée vers la deuxième extrémité 12 de l'arbre, les tétons de fixation 88 possèdent une tête d'encliquetage 89 en forme de flèche orientée vers l'extérieur, tête qui glisse lors de l'enfi- chage du couvercle de fermeture 85 par une surface de tête de glissement 93 orientée axialement, le long d'une face de moulure axiale 94 se trouvant entre la face annulaire de nervure 92 et la face d'étanchéité 87 rapetissant le rayon de la pièce de contact 35, pour reposer par une surface de tête d'encliquetage 90 s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal 4 sur la surface annulaire de nerrvure 92. R E V E N D I C A T I O N S 1) Raccord électrique pour des ensembles électri- ques, en particulier pour des dispositifs de positionnement et des détecteurs avec une pièce de contact en matière plastique et avec un câble de raccordement à un seul brin ou à plusieurs brins, dans lequel on fait passer le câble de raccordement d'une paroi extérieure à une paroi inté- rieure de la pièce de contact et on le fait pénétrer dans une pièce de raccordement entourée par la paroi intérieure de la pièce de contact, caractérisé en ce que le câble de raccordement (60) est pris par injection entre la paroi in- térieure (38) et la paroi extérieure (39) dans la pièce de contact (35) dans la matière plastique. 2) Raccord électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à partir de la paroi intérieure (38) de la pièce de contact (35) au moins un fil isolé indivi- duel (62) du câble de raccordement (60) pénètre dans la chambre de raccordement (56). 3) Raccord électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câble de raccordement (60) péné- trant dans la pièce de contact (35) entre la paroi inté- rieure (38) et la paroi extérieure (39) est pourvu d'une enveloppe extérieure (61) et en ce qu'au moins un fil indi- viduel isolé (62) est entouré de matière plastique injec- tée. 4) Raccord électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce de contact (35) présente une excroissance (40) en forme de nez de la paroi extérieure (39), dans laquelle est incorporé le câble de raccordement (60). ) Raccord électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de contact (35) a une forme annulaire. 6) Raccord électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que des tétons de fixation (73) s'éten- dent dans le sens axial à partir d'une face frontale (36) de la pièce de contact (35). 7) Raccord électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce de contact a un bourrelet (44) périphérique, qui délimite une rainure annulaire (41) pour une bague d'étanchéité (50). 8) Raccord électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de contact (35) a un couver- cle de fermeture enfichable (85). 9) Raccord électrique selon la revendication 8, caractérisé en ce que le couvercle de fermeture (85) a des tétons de fixation (88), qui s'encliquettent sur une sur- face annulaire de nervure (92) d'une moulure annulaire (91) de la pièce de contact (35). 10) Raccord électrique selon la revendication 6 ou 9, caractérisé en ce qu'on prévoit trois tétons de fixa- tion (73, 88) qui sont disposés sur le pourtour avec un écart angulaire environ de 1200.