Brevet FR2660431A1 — publié le 19911004

La présente invention concerne le domaine des capteurs de température à thermistance. La présente invention trouve notamment, mais non exclusivement application à la surveillance de la température de moteurs de véhicules automobiles. On a déjà proposé de nombreux capteurs de température à thermistance. Généralement les capteurs de température à thermistance jusqu'ici proposés comprennent un carter réalisé en un matériau bon conducteur thermiquement et électriquement, contre le fond duquel est sollicitée la thermistance par un ressort électriquement conducteur. Dans ce cas, les thermistances sont formées de pastilles dont les deux faces principales opposées sont métallisées pour constituer les bornes de sortie de la thermistance. L'information représentative de la température détectée est ainsi prélevée entre le corps du carter logeant la thermistance et le ressort associé à celle-ci. Les capteurs à thermistance du type précité ont déjà rendu de grands services. Ils présentent cependant différents inconvénients. En particulier, les capteurs de température à thermistance connus présentent un coût de fabrication élevé. Ce coût de fabrication élevé est justifié notamment par la difficulté d'assemblage du capteur. La présente invention a pour but de proposer un nouveau dispositif éliminant les inconvénients de la technique antérieure. Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un capteur de température utilisant au moins une thermistance dont les bornes de sortie sont formées de liaisons filaires, caractérisé par le fait qutil comprend un corps support moulé d'une pièce en matière plastique et comprenant d'une part, une embase surmoulée sur des languettes de contact électriquement conductrices, lesquelles émergent de part et d'autre de l'embase, et d'autre part, une âme apte à loger la thermistance et possédant un muret muni de deux découpes adaptées pour maintenir les liaisons filaires de la thermistance par encliquetage. Grâce à la structure proposée selon la présente invention, les fils de sortie de la thermistance étant maintenus par encliquetage sur le corps support, ce dernier forme avec la thermistance un sous-ensemble autonome aisément manipulable sans risque de perte de la thermistance, même avant toutes liaisons entre les bornes de sortie de celle-ci et les languettes de contact portées par l'embase du corps support. Cette disposition permet de faciliter largement le processus d'assemblage du capteur. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, l'âme présente une symétrie par rapport à l'axe du corps support et est adaptée pour recevoir ainsi deux thermistances séparées. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique en perspective éclatée d'un capteur de température conforme à la présente invention, - les figures 2 et 3 représentent deux vues respectivement orthogonales entre elles, en coupe longitudinale axiale du même capteur, - les figures 4 et 5 représentent deux vues respectivement orthogonales entre elles en coupe longitudinale axiale d'une autre variante de capteur conforme à la présente invention, et - la figure 6 représente une vue schématique en perspective d'un corps support conforme à cette autre variante. Le capteur de température conforme à la présente invention représenté sur les figures 1 à 3 annexées comprend essentiellement un carter 100 qui reçoit un sous-ensemble autonome 200 comprenant deux thermistances 210, 220 portées par un corps support 230. La structure du carter 100 est classique en elle-même. Le carter 100 est réalisé en un matériau bon conducteur sur le plan thermique et électrique. I1 peut s'agir par exemple de laiton. Le carter 100 est sensiblement symétrique de révolution autour d'un axe 102. Le carter 100 définit une chambre interne 104 centrée sur cet axe 102. La chambre 104 est généralement cylindrique de révolution autour de l'axe 102. La chambre 104 est borgne. Le fond du carter 100 qui délimite l'une des extrémités de la chambre 104 est référencé 106 sur les figures. De préférence, une partie 108 de la surface externe du carter 100 est filetée tandis qu'une autre partie 110 du carter 100 est de section droite hexagonale ou équivalent pour permettre de fixer aisément le capteur dans un alésage fileté ménagé dans une paroi délimitant le milieu dont on souhaite détecter la température. Le corps support 230 comprend essentiellement une embase 240 et une âme 260. L'embase 240 est surmoulée sur des languettes de contact électriquement conductrices. Selon le mode de réalisation particulier représenté sur les figures 1 à 3, il est ainsi prévu quatre languettes électriquement conductrices 241, 242, 243 et 244. Ces languettes 241 à 244 s'étendent parallèlement à l'axe 202 du corps support. Elles sont associées par paire à chacune des thermistances 210, 220. Plus précisément, selon le mode de réalisation particulier représenté sur les figures annexées, l'embase 240 du corps support comprend un bloc 246 cylindrique de révolution autour de l'axe 202, qui est surmoulé sur les languettes 241 à 244 précitées, de sorte que celles-ci émergent respectivement de part et d'autre du bloc 246. Le bloc 246 se prolonge d'un côté par l'âme 260 qui sera décrite plus en détail par la suite. De l'autre côté le bloc 246 est prolongé par une jupe 248 qui entoure les languettes 241 à 244 et forme un corps de connecteur apte à recevoir un élément de connecteur homologue comprenant des contacts électriques susceptibles de coopérer respectivement avec les languettes 241 à 244. Un tel corps de connecteur peut faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation et ne sera donc pas décrit en détail par la suite. De préférence le bloc 246 est muni d'une nervure périphérique 249 adjacente à sa face transversale 250 opposée à la jupe 248. Ainsi, le corps support 230 peut être fixé sur le carter 100 par simple sertissage sur la nervure 249 comme représenté en 120 sur les figures. De préférence un joint torique d'étanchéité 300 est intercalé entre la face transversale précitée 250 du corps support et une portée d'appui homologue 112 prévue sur le carter 100 au niveau de l'embouchure de celui-ci. On notera qu'au niveau de leur extrémité émergeant côté âme 260 les languettes 241 à 244 sont munies de découpes axiales aptes à recevoir l'extrémité des fils de sortie des thermistances 210, 220 afin de faciliter la liaison par soudure entre lesdites languettes 241 à 244 et les fils de sortie des thermistances, tels que les fils référencés 212, 214 sur la figure 1. L'âme 260 est circonscrite dans une enveloppe cylindrique de dimension légèrement inférieure à celle de la chambre 104. Plus précisément, l'âme 260 comprend essentiellement une toile centrale 262, deux murets 264, 266 et des structures de retenue des thermistances référencées 270, 274. La toile centrale 262 est plane, parallèle à l'axe 202 est centrée sur celui-ci. Les structures 270 et 274 de retenue des thermistances sont prévues sur l'extrémité libre de la toile 262, c'est-à-dire à l'opposé de l'embase 230. Comme indiqué précédemment les thermistances 210, 220 utilisées selon l'invention comprennent des liaisons filaires de sortie 212, 214. A l'utilisation ces fils sont parallèles entre eux et parallèles à l'axe 102. Les structures de retenue 270, 274 comprennent plus précisément, selon le mode de réalisation particulier représenté sur les figures 1 à 3, un disque 272 normal à l'axe 202 solidaire de l'extrémité libre de l'âme 262 et deux doigts 273, 275 solidaires du disque 272. Les doigts 273, 275 sont dirigés vers l'embase 230. Ils s'étendent parallèlement à la toile 262. Les doigts 273, 275 se raccordent au disque 272 au voisinage de la périphérie de celui-ci. Les doigts 273, 275 sont délimités par des surfaces externes 276 d'enveloppe cylindrique de révolution et des surfaces internes 277 planes parallèles à la toile 262. La distance séparant les surfaces internes 277 des doigts 273, 275 et la toile centrale 262 doit être légèrement supérieure à l'épaisseur des thermistances 210, 220 de sorte que ces dernières puissent être placées dans les logements définis par la toile centrale 262 et les doigts 273, 275. Les murets 264, 266 s'étendent transversalement à l'axe 202. Ils sont prévus respectivement sur chacune des faces de la toile centrale 262, entre les structures de retenue 270, 274 précitées et l'embase 230. Chacun des murets 264, 266 est muni, respectivement au voisinage de ses extrémités de deux découpes 267, 268. Ces découpes sont conçues pour recevoir et immobiliser par encliquetage les fils de sortie 212, 214 des thermistances 210. Pour renforcer encore l'immobilisation des thermistances 210, 220 sur le corps support 230, on peut prévoir de ménager sur chacune des faces de la toile centrale 262 entre les murets 264, 266 et les structures de retenue 273, 274, trois doigts en saillie 280, 282, 284. Les doigts 280 sont prévus en saillie au centre de la toile 262. A l'utilisation ils sont ainsi placés entre les fils de sortie 212, 214 d'une thermistance donnée. Les doigts 282, 284 sont prévus sur les bords longitudinaux de la toile 262. Ils prolongent l'enveloppe cylindrique de celle-ci. Ainsi les doigts 282, 284 sont placés sur ltextérieur des fils de sortie 212, 214 des thermistances. Le corps support peut être surmoulé d'une pièce sur les languettes 241, 244. Le corps support 230 doit bien entendu être réalisé en un matériau électriquement isolant. I1 peut s'agir avantageusement d'un polyamide, tel qu'un polyamide 6.6, chargé le cas échant de fibres de verre. On peut encore envisager d'utiliser pour réaliser le corps support 230 un matériau thermoplastique commercialisé sous la dénomination VECTRA. Pour assembler le capteur de température conforme à la présente invention précédemment décrit, on procède comme suit. Dans un premier temps, les thermistances 210, 220 sont placées sur le support 230 entre la toile centrale 262 et l'un des doigts 273, 275. Au cours de cette opération les fils de sortie 212, 214 des thermistances sont placés entre le doigt central 280 et respectivement l'un des doigts latéraux 282, 284, engagés dans les découpes 267, 268 des murets 264, 266 et leur extrémité libre est introduite dans les découpes axiales prévues en extrémité des languettes 241 à 244. Dans cette position grâce au maintien des fils de sortie 212, 214 par encliquetage dans la découpe 267, 268, les thermistances 210, 220 ne peuvent tomber du corps support 230. On obtient ainsi un ensemble autonome aisément manipulable. Les fils de sortie 212, 214 des thermistances sont ensuite soudés sur les languettes 241 à 244. Puis, le corps support 230 ainsi équipé est engagé sur le carter 100 et ce dernier est serti sur le corps support. Le dispositif est alors prêt à l'utilisation. On a référencé schématiquement sous la référence 290 les soudures des fils de sortie 212, 214 des thermistances sur les languettes 241 à 244. De préférence, une graisse thermique est en outre placée sur la thermistance et/ou dans la chambre 104 du carter avant d'introduire le corps support 230 dans ce dernier, afin d'établir un bon échange thermique entre le carter 100 en contact direct avec le milieu dont on souhaite mesurer la température et les thermistances 210, 220. La variante de réalisation du capteur de température conforme à la présente invention représentée sur les figures 4 à 6 comprend un corps support 2300 muni de deux thermistances 210, 220 et sur lequel est surmoulé un carter 1000. Le corps support 2300 comprend une âme 260 similaire à celle décrite en regard des figures 1 à 3 et une embase 2400. L'embase 2400 représentée sur les figures 4 à 6 est surmoulée sur les languettes 241 à 244. L'embase 2400 se distingue de l'embase 240 représentée sur les figures 1 à 3 par le fait qu'elle comprend uniquement un bloc 2460 généralement cylindrique. L'embase 2400 ne comprend donc pas de jupe formant corps de connecteur. Le corps support 2300 comprenant l'âme 260 et l'embase 2400 ne sera donc pas décrit plus en détail par la suite. Le carter 1000 est surmoulé d'une pièce sur le corps support 2300. Le carter 1000 correspond à la réalisation sous forme d'une seule pièce en matière plastique d'un carter et d'une jupe formant corps de connecteur similaires aux éléments référencés 100 et 248 sur les figures 1 à 3. Les éléments du carter 1000 représentés sur les figures 4 et 5 équivalents des éléments représentés sur les figures 2 et 3 sont assortis de références numériques similaires avec un coefficient multiplicateur de 10. On retrouve en particulier sur les figures 4 et 5, une jupe 2480 formant corps de connecteur, une partie de carter de section droite hexagonale 100 et une partie de carter filetée 1080. On notera que selon le mode de réalisation des figures 4 à 6, il n'est plus nécessaire d'utiliser un joint torique. Le matériau thermoplastique utilisé pour réaliser le carter 1000 par surmoulage doit être à la fois bon conducteur sur le plan thermique et présenter une bonne tenue mécanique pour autoriser un couple de serrage satisfaisant. A titre d'exemple non limitatif, le matériau thermoplastique formant le corps support 2300 peut correspondre à du polybutylène terephtalate chargé de fibres de verre à 30% tel que le produit commercialisé par la Société Général Electric sous la marque VALOX 420, tandis que le matériau composant le carter 1000 peut correspondre à du polyétherimide chargé à 40% de fibres de verre tel que le produit commercialisé par la Société Général Electric sous la marque ULTEM 2400. Dans le cadre de la présente demande on entend par "thermistance" tous les éléments présentant une résistance électrique variable en fonction de la température, le coefficient de variation de résistance pouvant être négatif (CTN) ou positif (CTP). Dans le cas de thermistances présentant une variation de résistance non linéaire en fonction de la température, il est avantageux de linéariser la courbe de réponse du capteur, de façon connue en soi, à l'aide d'une résistance placée en parallèle de la thermistance. La résistance de linéarisation est avantageusement soudée sur les liaisons 212, 214. Si nécessaire, on peut prévoir de la pré-maintenir sur le corps support 230 ou 2300 à l'aide de structures de pinçage similaires à celles précédemment décrites pour les thermistances. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode réalisation particulier qui vient d'être décrit, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. En particulier, le capteur de température peut être utilisé avec une seule thermistance. REVENDICATIONS 1. Capteur de température utilisant au moins une thermistance dont les bornes de sortie sont formées de liaisons filaires caractérisé par le fait qu'il comprend un corps support (230) moulé d'une pièce en matériau thermoplastique et comportant une embase (240) surmoulée sur des languettes de contact électriquement conductrices (241, 242, 243, 244) lesquelles languettes émergent de part et d'autre de l'embase (230) et, une âme (260) apte à supporter la thermistance (210, 220) et pourvue d'au moins un muret (264, 266) muni de deux découpes (267, 268) conçues pour maintenir les fils (212, 214) de la thermistance par encliquetage. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps support est réalisé d'une pièce en polyamide. 3. Capteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le corps support est réalisé en polyamide 6.6. 4. Capteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le corps support est réalisé en polyamide chargé de fibres de verre. 5. Capteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps support (230) est réalisé en VECTRA. 6. Capteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps support (2300) est réalisé en polybutylène terephtalate. 7. Capteur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'âme du corps support est conçue pour supporter deux thermistances (210, 220) et qu'elle est pourvue de deux murets (264, 266) aptes à maintenir respectivement par encliquetage les fils de sortie des thermistances (210, 220). 8. Capteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'âme (260) du corps support (230) est formée d'une toile centrale (262) munie du muret (264, 266) et pourvue en outre de structures de retenue (270, 274) des thermistances. 9. Capteur selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les structures de retenue sont formées d'un disque (272) solidaire de l'extrémité de la toile centrale (262) et de doigts (273, 275) en saillie sur le disque (272). 10. Capteur selon l'une des revendications I à 9, caractérisé par le fait que les fils (212, 214) des thermistances (210, 220) sont soudés sur les languettes (241, 242, 243, 244) portées par l'embase. 11. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les murets (264, 266) s'étendent transversalement à l'axe (202) du corps support (200). 12. Capteur selon l'une des revendications 1 à 11 prises en combinaison avec la revendication 7, caractérisé par le fait que la toile centrale est en outre munie de doigts en saillie (280, 282, 284) entre les murets (264, 266) et les structures (270, 274) de retenue des thermistances. 13. Capteur selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que l'embase (230) est conformée en corps de connecteur. 14. Capteur selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que le corps support (230) équipé d'au moins une thermistance (210, 220) est conçu pour être fixé, par exemple par sertissage sur un carter (100) en matériau électriquement et thermiquement conducteur. 15. Capteur selon la revendication 14, caractérisé par le fait que le carter (100) est réalisé en laiton. 16. Capteur selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que le carter (1000) en matériau thermoplastique est surmoulé sur le corps support (2300). 17. Capteur selon la revendication 16, caractérisé par le fait que le carter (1000) surmoulé est formé de polyéthérimide. 18. Capteur selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisé par le fait que le carter surmoulé (1000) définit un corps de connecteur (2480). 19. Capteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les thermistances (210, 220) sont enrobées de graisse thermique. 20. Capteur selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé par le fait qu'une résistance de linéarisation est soudée en parallèle de la thermistance (210, 220).