Brevet FR2678063A1 — publié le 19921224

La présente invention concerne un dispositif de fixation d'un capteur dans l'alésage d'un support. La présente invention trouve notamment, mais non exclusivement, application dans la fixation d'un plongeur de capteur de pression ou de température sur une tubulure d'admission d'air de moteur de véhicule automobile. On a déjà proposé de nombreux dispositifs de fixation de capteur dans l'alésage d'un support associé. On a par exemple proposé, comme représenté sur la figure 1 annexée qui correspond à une vue en coupe selon l'axe du capteur, d'utiliser des étriers 30 à base de lames en acier ressort engagés sur le boîtier 10 du capteur et venant en prise avec des structures 21 en crochet formées sur le support 20. On a également proposé, comme représenté sur la figure 2A annexée, selon une vue en coupe passant par l'axe du capteur et sur la figure 2B annexée en plan, d'utiliser des vis 40 engagées dans une bride 11 ou des brides solidaires du boîtier 10 de capteur et engagées dans des alésages taraudés formés sur le support 20. On a de plus proposé, comme représenté sur la figure 3 annexée selon une vue en coupe passant par l'axe du capteur, d'utiliser des vis 50 engagées dans une bride 51 indépendante du boîtier 10 de capteur, mais liée à celui-ci, par exemple engagée dans une rainure 12 formée à la base du boîtier. On a également proposé, comme représenté sur la figure 4A annexée selon une vue en coupe passant par Itaxe du capteur et sur la figure 4B annexée en plan, d'utiliser un anneau élastique 60 ou équivalent venant en prise à la fois avec le boîtier de capteur 10 et le support 20. Sur les figures I à 4 précitées, l'alésage du support 20 recevant le plongeur du capteur est référencé 22, tandis que le plongeur correspondant est référencé 13. Les dispositions connues précédemment décrites exigent toutes des structures assez complexes, soit sur le support 20, soit sur le boîtier de capteur 10. Le but principal de la présente invention est de proposer de nouveaux moyens de fixation permettant de simplifier les structures connues. Un but secondaire de la présente invention est de proposer de nouveaux moyens permettant de faciliter la fixation d'un capteur dans l'alésage d'un support. Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un dispositif de fixation formé d'une pièce comprenant - une structure support annulaire, centrée sur un axe principal, - une première jupe généralement tronconique liée à la structure support annulaire et - orientée vers l'intérieur de celle-ci, tout en étant inclinée dans une première direction axiale à partir de la structure support annulaire et en référence à l'axe principal, pour être engagée sur un boîtier de capteur, et - une seconde jupe généralement tronconique liée à la structure support annulaire et orientée vers l'extérieur de celle-ci, tout en étant inclinée dans une seconde direction axiale à partir de la structure support annulaire et en référence à l'axe principal, pour être engagée dans l'alésage d'un support. Selon un premier mode de réalisation préférentiel de la présente invention, l'une au moins des jupes généralement tronconiques est discontinue et formée d'une série d'ailettes réparties autour de l'axe principal. Selon un second mode de réalisation de la présente invention, l'une au moins des jupes généralement tronconiques est ondulée. 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'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 précédemment décrite représente une vue schématique en coupe axiale d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de fixation conforme à l'état de la technique, - la figure 2A précédemment décrite représente une vue similaire schématique en coupe axiale d'un dispositif de fixation conforme à un second mode de réalisation de l'état de la technique, tandis que la figure 2B représente le même second mode de réalisation vu en plan, - la figure 3 précédemment décrite représente selon une vue schématique en coupe axiale un dispositif de fixation conforme à un troisième mode de réalisation de l'état de la technique, - la figure 4A précédemment décrite représente une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif de fixation conforme à un quatrième mode de réalisation de l'état de la technique, tandis que la figure 4B également précédemment décrite représente une vue du même quatrième mode de réalisation en plan, - la figure 5 représente une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif de fixation conforme à un mode de réalisation préférentiel de la présente invention engagé à la fois sur un boîtier de capteur et dans l'alésage d'un support, - la figure 6 représente une vue en plan du même dispositif de fixation conforme au mode de réalisation préférentiel de la présente invention, - la figure 7 représente, selon une vue en coupe axiale, une variante de réalisation du dispositif de fixation conforme à la présente invention, dans laquelle les jupes tronconiques sont ondulées, - la figure 8 représente une variante du dispositif illustré sur la figure 5, dans laquelle le dispositif de fixation est verrouillé à l'aide de deux anneaux fendus placés respectivement sur le boîtier de capteur et sur le support, et - la figure 9 représente une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif de fixation conforme à un second mode de réalisation de la présente invention. On aperçoit sur les figures 5 et suivantes annexées, un boîtier de capteur 100, un support 200 destiné à recevoir celui-ci, et un dispositif de fixation 300 conforme à la présente invention. Le boîtier de capteur 100 comprend de préférence une enveloppe externe cylindrique de révolution centrée autour d'un axe 102. Plus précisément, le boîtier 100 représenté sur les figures 5 et 8 est étagé. I1 comprend deux parties 110, 120, cylindriques, coaxiales, donc centrées sur le même axe 102, mais de diamètre différent. La partie 110 du boîtier 100, qui forme plongeur et conçue pour être introduite dans l'alésage 210 du support 200 présente un diamètre externe plus faible que la partie 120 du boîtier placée à l'extérieur du support 200. Ainsi, il est formé un décrochement 111 entre les deux parties 110, 120. Ce décrochement 111 a la forme d'une couronne plane perpendiculaire à l'axe 102 et dirigée vers l'intérieur du support 200. De préférence, la partie 110 formant plongeur est munie à sa base d'une rainure 112 destinée à recevoir un joint torique d'étanchéité 114. Le support 200 peut être formé par exemple d'une tubulure d'admission d'air sur moteur de véhicule automobile. I1 comprend un alésage 201 centré sur un axe 202. Lorsque le plongeur 110 du capteur 100 est engagé dans l'alésage 201, les axes 102 et 202 sont coaxiaux. Plus précisément encore l'alésage 201 est étagé. I1 comprend trois parties cylindriques de révolution autour de l'axe 202 : une partie interne 210, une partie externe 230 et une partie intermédiaire 220. Ainsi, il est formé deux décrochements 211, 221, respectivement entre la partie interne 210 et la partie intermédiaire 220 d'une part, et entre la partie intermédiaire 220 et la partie externe 230 d'autre part. Les deux décrochements 211, 221 ont la forme de couronnes planes perpendiculaires à l'axe 202 et dirigées vers la surface externe 203 du support 200. La partie interne 210 a un diamètre interne sensiblement identique au diamètre externe du plongeur 110 du capteur, tout en étant très légèrement supérieur à celui-ci pour permettre son engagement. L'étanchéité entre la surface interne de l'alésage 210 et la surface externe du plongeur 110 est assurée par le joint torique 114. Le diamètre de la partie intermédiaire 220 de l'alésage 201 est supérieur au diamètre externe de la partie 120 du boîtier de capteur 100. Le dispositif de fixation 300 conforme à la présente invention comprend une structure support annulaire 310 et deux jupes généralement tronconiques 320, 330 respectivement interne et externe. La structure support annulaire est centrée sur un axe 302. A l'utilisation, cet axe 302 est coaxial aux axes 102 et 202 précités. Plus précisément selon les figures 5 à 8 annexées, la structure support annulaire 310 est formée d'une rondelle annulaire plane perpendiculaire à l'axe 302 et centrée sur celui-ci. On notera qu'en variante, la rondelle 310 pourrait être légèrement tronconique et donc inclinée sur l'axe 302, tout en restant centrée sur celui-ci. Selon le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures 5 et 6, les jupes 320 et 330 sont discontinues et formées chacune d'une série d'ailettes 321, 331 réparties autour de l'axe 302. Plus précisément les ailettes internes 321 ainsi que les ailettes externes 331 sont équi-réparties autour de l'axe 302 et possèdent des pas identiques. I1 est ainsi prévu un nombre d'ailettes internes 321 égal au nombre d'ailettes externes 331. Toutefois, les ailettes internes 321 sont décalées angulairement d'un demi-pas par rapport aux ailettes externes 331. Les fentes radiales séparant les ailettes internes 321 entre elles sont référencées 325, tandis que les fentes radiales séparant les ailettes externes 321 entre elles sont référencées 335. Selon une variante illustrée sur la figure 7, les jupes 320 et 330 sont ondulées. Ces ondulations ont une profondeur croissante, à partir de la structure support annulaire 310, en direction respectivement du bord radialement interne de la jupe 320 et du bord radialement externe de la jupe 330. Les ondulations sont de préférence d'allure générale sinusoîdale. C'est-à-dire que le bord radialement interne de la jupe 320 et le bord radialement externe de la jupe 330 sont généralement sinusoîdaux et situés sensiblement sur des cylindres respectifs centrés sur l'axe principal 302. Les noeuds du bord radialement interne des ondulations de la jupe interne 320 sont situés dans un plan 322 orthogonal à l'axe principal 302. Les sommets de sens alternés du même bord radialement interne des ondulations de la jupe interne 320 sont situés dans des plans respectifs 323, 324 placés de part et d'autre du plan 322 précité. Les noeuds du bord radialement externe des ondulations de la jupe externe 330 sont situés dans un plan 332 orthogonal à l'axe principal 302. Les sommets de sens alternés du même bord radialement externe des ondulations de la jupe externe 330 sont situés dans des plans respectifs 333, 334 placés de part et d'autre du plan 332 précité. Les plans 322, 323, 324 d'une part et les plans 332, 333, 334 d'autre part sont situés respectivement de chaque côté du plan moyen 313 de la structure support annulaire 310. La présence de fentes radiales 325, 335 dans les jupes 320, 330 ou les ondulations prévues sur celles-ci permettent de donner aux jupes 320, 330 une certaine élasticité qui permet une ouverture de l'inclinaison des jupes 320, 330 par rapport au support annulaire 310 et autorise l'engagement de ces jupes sur le boîtier de capteur ou dans l'alésage d'un support, respectivement, comme cela sera précisé par la suite. Le cas échéant, l'une des jupes 320, 330 peut être discontinue et formée d'une série d'ailettes réparties autour de l'axe 302, tandis que l'autre jupe 330, 320 est ondulée. On peut également prévoir des jupes 320, 330 à la fois ondulées et discontinues, c'est-à-dire munies de fentes généralement radiales. La première jupe généralement tronconique 320 est raccordée à la périphérie interne 311 de la structure support annulaire 310. La jupe 320 est orientée vers l'intérieur de celle-ci, soit en direction de l'axe 302, tout en étant inclinée dans une première direction axiale, à partir de la structure support annulaire et en référence à l'axe principal 302, comme représenté notamment sur la figure 5. Le diamètre interne libre du dispositif de fixation 300 délimité par le sommet 322 radialement interne de la jupe 320 est légèrement inférieur, au repos, au diamètre externe de la partie 120 du boîtier de capteur 100. Ainsi, le dispositif de fixation 300 peut être engagé élastiquement sur le boîtier de capteur 100, en déplaçant le dispositif de fixation 300 sur ce boîtier dans une seconde direction axiale en référence à l'axe principal 302. Au cours de cet engagement, la jupe 320 fléchit élastiquement grâce à la présence des fentes 325 ou des ondulations. La seconde jupe généralement tronconique 330 est raccordée à la périphérie externe 312 de la structure support annulaire 310. La seconde jupe 320 est orientée vers l'extérieur de celle-ci, soit à l'opposé de l'axe 302, tout en étant inclinée dans une seconde direction axiale à partir de la structure support annulaire et en référence à l'axe principal 302. On note en effet à l'examen de la figure 5, que la première jupe 320 et la seconde jupe 330 sont orientées dans des directions axiales respectivement opposées, par rapport à la structure support annulaire 310. L'enveloppe externe du dispositif de fixation 300 délimitée par le sommet 332 radialement externe de la jupe 330 possède, au repos, un diamètre au moins légèrement supérieur au diamètre interne de la partie 230 de l'alésage 201 formée dans le support 200. Ainsi lorsque le dispositif de fixation 300 est engagé dans le support 200, la jupe 330 fléchit élastiquement pour assurer un maintien du dispositif de fixation 300 sur le support 200 grâce à la présence des fentes 335 ou des ondulations. Sur la figure 5, on a référencé A l'inclinaison de la jupe interne 320 par rapport à un plan normal à l'axe 302 et coîncidant avec le plan moyen de la structure support annulaire 310, tandis que l'on a référencé B l'inclinaison de la jupe externe 330 par rapport au même plan normal à l'axe 302. De préférence, les inclinaisons A et B sont identiques. Elles sont typiquement comprises entre 15 et 350, très préférentiellement de l'ordre de 25". Le dispositif de fixation 300 conforme à la présente invention est de préférence réalisé en métal, tel que de l'acier à ressort ou du bronze. A titre d'exemple non limitatif l'épaisseur du dispositif de fixation 300 peut être de l'ordre de 4/10e de mm, pour un capteur 100 d'une masse de l'ordre de 50g et ayant un diamètre de l'ordre de 30mm. Le dispositif de fixation 300 représenté sur les figures 5 et 6 peut être réalisé aisément par matriçage à partir d'un flan plan de métal. Pour monter le capteur 100 à l'aide du dispositif de fixation 300 sur le support 200, on procède de préférence comme suit. Dans un premier temps, le dispositif élastique 300 est chassé dans l'alésage 201 du support, plus précisément dans la partie externe 230 de celui-ci. Au cours de cet engagement, l'angle B s'ouvre par flexion élastique de la jupe externe 330. L'engagement est interrompu lorsque la structure support annulaire 310 vient reposer contre le décrochement 221. Le boîtier 100 de capteur peut alors être engagé dans le dispositif de fixation, en veillant à placer le plongeur 110 dans l'alésage 210. Au cours de cet engagement, l'angle A s'ouvre par flexion élastique de la jupe interne 320. L'ensemble ainsi obtenu est alors indémontable, à la fois du support 200 et du boîtier de capteur 100 dans le sens inverse de chassage. Pour un démontage éventuel, le dispositif de fixation élastique 300 peut être détruit. Pour cela, on peut prévoir une ou plusieurs encoches sur la périphérie de la partie externe 230 de l'alésage pour faciliter l'engagement d'une lame sur l'extérieur des ailettes 331 ou des ondulations de la jupe externe, afin de détruire celle-ci. L'ordre inverse des opérations précitées peut être retenu pour le montage. C'est-à-dire que le dispositif de fixation 300 peut être monté tout d'abord sur le boîtier du capteur 100, puis l'ensemble ainsi formé engagé dans l'alésage 210. Le cas échéant, pour parfaire l'étanchéité du système, un joint annulaire plat peut être inséré entre le décrochement 111 formé sur le boîtier de capteur, et le décrochement 211 formé dans l'alésage 201 du support. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 5, la rondelle élastique 300 est engagée dans la partie externe 230 de l'alésage 201 et sur la partie externe 120 du boîtier de capteur 100. En variante, on peut cependant envisager d'engager le dispositif de fixation 300 dans la partie intermédiaire 220 de l'alésage 201 et sur le corps de plongeur 110 du boîtier 100, en adaptant en conséquence les dimensions radiales du corps support annulaire 310 et des ailettes 320, 330. Le mode de réalisation représenté sur la figure 8 reprend les dispositions illustrées sur la figure 5, mais comprend en plus des moyens de verrouillage du dispositif de fixation 300. Ces moyens de verrouillage sont formés de deux anneaux fendus 400, 450 placés dans des gorges 140, 240 formées respectivement dans le boîtier de capteur 100 et dans l'alésage 230 du support 200. Les gorges 140, 240 sont disposées de telle sorte que les anneaux fendus 400, 450 soient positionnés axialement à l'extérieur respectivement du sommet radialement interne de la jupe 320 et du sommet radialement externe de la jupe 330. Ainsi les anneaux 400, 450 qui font saillie à l'extérieur des gorges 140, 240 servent de butée au dispositif de fixation 300 et garantissent une fixation fiable du boîtier de capteur 100 sur le support 200. L'anneau fendu 400 ne peut être mis en place dans la gorge 140 que si le dispositif de fixation 300 est installé sur le boîtier de fixation avant d'être engagé dans l'alésage 230. L'anneau fendu 450 ne peut être mis en place dans la gorge 240 qu'après engagement du dispositif de fixation 300 dans l'alésage 230. On a représenté sur la figure 9, une autre variante de réalisation d'un dispositif de fixation conforme à la présente invention. On retrouve sur la figure 9 un dispositif de fixation 300 comprenant une structure support annulaire 310 centrée sur un axe principal 302 et muni d'une première jupe 320 liée à la structure support annulaire 310 et orientée vers l'intérieur de celle-ci, tout en étant inclinée dans une première direction axiale en référence à l'axe principal 302, pour être engagée sur un boîtier de capteur, et d'une seconde jupe 330, liée à la structure support annulaire 310 et orientée vers l'extérieur de celle-ci tout en étant inclinée dans une seconde direction axiale en référence à l'axe principal, pour être engagée dans l'alésage d'un corps support. Toutefois, selon le mode de réalisation représenté sur la figure 9, la structure support 310 est formée d'un manchon cylindrique de révolution centré sur l'axe 302, et non point d'une rondelle plane transversale à cet axe. Cette disposition permet de limiter l'encombrement radial du dispositif de fixation par rapport au mode de réalisation représenté sur la figure 5. Plus précisément encore, selon le mode de réalisation représenté sur la figure 9, la jupe interne 320 comprend des ailettes internes 321 et la jupe externe 330 comprend des ailettes externes 331 qui sont raccordées respectivement sur les extrémités axiales opposées 313, 314, du manchon support 310. Cependant, en variante, les ailettes internes 321 et les ailettes externes 331 pourraient être formées dans la masse du manchon 310 par exemple par découpe de celui-ci. Selon encore une autre variante, l'une au moins des jupes 320 et 330 du mode de réalisation représenté sur la figure 9 pourrait être ondulée. Le dispositif de fixation 300 représenté sur la figure 9 peut être formé à partir d'un flan métallique découpé, cambré, puis roulé. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Selon les modes de réalisation représentés sur les figures 5, 6, 8 et 9, les sommets radialement internes des ailettes 321 et les sommets radialement externes des ailettes 331 sont placés sur deux cercles respectifs centrés sur l'axe 302. En variante, on peut cependant prévoir de vriller chaque ailette 321 ou 331 autour d'une génératrice de l'enveloppe conique de la jupe correspondante, selon la technique connue pour les "rondelles éventail". REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'un capteur (100) dans l'alésage (201) d'un support (200) caractérisé par le fait qu'il est formé d'une pièce (300) comprenant - une structure support annulaire (310) centrée sur un axe principal (302), - une première jupe généralement tronconique (320) liée à la structure support annulaire et orientée vers l'intérieur de celle-ci, tout en étant inclinée dans une première direction axiale à partir de la structure support annulaire (310), en référence à l'axe principal (302), pour être engagée sur le boîtier du capteur (100), et - une seconde jupe généralement tronconique (330), liée à la structure support annulaire (310), et orientée vers l'extérieur de celle-ci, tout en étant inclinée dans une seconde direction axiale à partir de la structure support annulaire (310) en référence à l'axe principal (302) pour être engagée dans l'alésage (201) du support (200). 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les jupes (320, 330) possédent une élasticité suffisante pour permettre une ouverture de l'inclinaison des jupes (320, 330) par rapport à un plan normal à l'axe principal (302), lorsque les jupes (320, 330) sont engagées respectivement sur le boîtier de capteur (100) et dans l'alésage (230) du support (200). 3. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'une au moins des jupes (320, 330) généralement tronconiques est discontinue et formée d'une série d'ailettes (321, 331) réparties autour de l'axe principal (302). 4. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'une au moins des jupes (320, 330) généralement tronconiques est ondulée. 5. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la structure support est formée d'une rondelle plane (310) transversale à l'axe principal (302). 6. Dispositif de fixation selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les deux jupes (320, 330) sont raccordées respectivement sur la périphérie interne (311) et sur la périphérie externe (312) de la structure support annulaire (310). 7. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la structure support (310) est formée d'un manchon cylindrique de révolution autour de l'axe principal (302). 8. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'inclinaison entre les jupes (320, 330) et un plan normal à l'axe principal est comprise entre 15 et 350. 9. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'inclinaison entre les jupes (320, 330) et un plan normal à l'axe principal (302) est de l'ordre de 25". 10. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le diamètre interne libre délimité par la première jupe (320) est inférieur, au repos, au diamètre externe du boîtier (100) de capteur. 11. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que le diamètre externe délimité par la seconde jupe (330) est supérieur, au repos, au diamètre de l'alésage (201) destiné à recevoir le dispositif de fixation. 12. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qu'il est réalisé en métal. 13. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il est prévu au moins un passage sur la périphérie de l'alésage (230) ménagé dans le support (200) pour permettre l'engagement d'un outil d'intervention sur la seconde jupe (330). 14. Dispositif de fixation selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les deux séries d'ailettes (321, 331) sont équi-réparties autour de l'axe (302), et possèdent un pas identique, tout en étant décalées d'un demi-pas entre elles. 15. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre au moins un anneau fendu (400, 450) placé dans une gorge (140, 240) formée sur le boîtier de capteur (100) ou dans l'alésage du support (200) axialement à l'extérieur du dispositif support (200).