Brevet FR2719115A1 — publié le 19951027

La présente invention concerne un capteur de température comportant un composant électronique dont la résistance varie en fonction de la température du milieu dans lequel il est plongé. Plus particulièrement, ce capteur est adapté pour être mis en place dans un véhicule automobile. La présente invention concerne également, un procédé de réalisation d'un tel capteur. Il est bien connu d'utiliser un capteur à résistance variable du type capteur à coefficient de température négatif (CTN) ou positif (CTP) pour mesurer les variations de températures, régnant à l'intérieur d'un moteur. De manière classique, de tels capteurs sont fixés par vissage à un emplacement approprié du moteur. Généralement ces capteurs comportent un châssis métallique entourant un composant électronique sensible à la température. Ce composant est par ailleurs relié à un élément de connexion adapté pour transmettre tout signal électrique en provenance du composant électronique sensible à la température vers un dispositif de traitement du signal. Un surmoulage en matière synthétique est généralement réalisé autour de cet élément de connexion pour le protéger. De manière connue en soi, le traitement du signal en provenance du composant électronique sensible à la température, permet de déterminer la température régnant à l'intérieur du moteur. La mise en place d'un tel capteur sur un moteur nécessite d'une part la réalisation d'un trou taraudé (de manière à fixer le capteur dans le moteur) et d'autre part l'assemblage de nombreuses parties à savoir: - le composant électronique sensible à la température, - I'élément de connexion, - le châssis et - le surmoulage en matière synthétique. L'objet de la présente invention est de pallier l'ensemble de ces inconvénients et de réduire au minimum le temps de fabrication et de mise en place du capteur, tout en réduisant les coûts correspondants. A cet effet la présente invention concerne un capteur de température adapté pour mesurer la température régnant dans un moteur à combustion interne, le dit capteur étant du type comportant un composant électronique dont la résistance varie avec la température du milieu dans lequel il est plongé et étant caractérisé en ce qu'il comporte: - un élément de connexion, présentant à une de ces extrémités une paire de broches de connexion et à son extrémité opposée une paire de pattes, - le composant électronique placé entre les pattes de l'élément de connexion, et - un ensemble monobloc surmoulé autour de l'élément de connexion et du composant électronique, le dit ensemble étant muni d'au moins un moyen de fixation au dit moteur. Grâce à de telles dispositions, le nombre de pièces à assembler pour réaliser le capteur selon l'invention est notablement réduit. En outre, le surmoulage en une seule opération de l'ensemble des pièces du capteur (y compris du composant sensible à la température) permet un gain de temps important au montage, une rigidification et une étanchéité améliorée. Avantageusement, il n'est plus nécessaire de réaliser un trou taraudé pour fixer le capteur. Un simple emboîtement élastique du capteur (muni à cet effet d'un moyen de fixation) est maintenant possible. Avantageusement, ce moyen de fixation est réalisé lors du surmoulage dans le même matériau que l'ensemble monobloc surmoulé. Avantageusement encore, on soude le composant électronique sensible à la température directement sur les pattes de l'élément de connexion. La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel capteur. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention, ressortiront d'ailleurs de la description qui suit à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en plan illustrant l'art antérieur en la matière, - la figure 2 est une vue schématique en plan montrant un élément de connexion muni d'un composant électronique sensible à la température et, - la figure 3 est une vue schématique en plan du capteur selon l'invention. A ce jour (voir figure 1) les capteurs de température 10' sont globalement réalisés de la manière ci-après décrite. Un composant électronique 12', sensible à la température, est relié par des fils de connexions 17' aux pattes 13' d'un élément de connexion 11'. Cet élément de connexion 11' est par ailleurs relié par des fils 21' à un dispositif de traitement du signal (non représenté). Le composant électronique sensible 12', les fils de connexions 17' et l'élément de connexion 11', sont insérés dans un manchon métallique 15'. Ce manchon 15' est fixé par vissage dans un espace 25' dont la température est à mesurer. Le manchon 15' n'est pas en contact avec le composant électronique 12'. On remarque qu'un certain nombre de pièces sont à assembler pour la réalisation de ce capteur. Ceci nécessite des manipulations séparées de chacune des pièces et donc une perte de temps relativement importante, au niveau du procédé de fabrication. L'objet de la présente invention est de pallier l'ensemble de ces inconvénients. Selon la forme de réalisation représentée aux figures 2 et 3, le capteur selon l'invention comporte: - un élément de connexion 11, - un composant électronique 12 sensible à la température et, - un ensemble monobloc surmoulé 15 (figure 3). L'élément de connexion 11 présente à l'une de ses extrémités une paire de pattes 13 entre lesquelles est soudé le composant électronique sensible 12. On notera à cet effet que ce composant électronique présente au moins deux surfaces adaptées pour coopérer par soudure avec les pattes 13. L'élément de connexion 11 présente à son extrémité opposée aux pattes 13 une paire de broches 14 sur chacune desquelles vient se connecter un fil de liaison 21 (figure 3). Ces fils de liaison sont reliés à un dispositif de traitement du signal (non représenté sur les dessins) connu en soi. On notera que les pattes 13 de l'élément de connexion sont resserrées l'une vers l'autre pour permettre la soudure directe du composant 12. Comme cela est nettement visible à la figure 3, l'élément de connexion 11 muni du composant 12, est complètement entouré et maintenu en place par un ensemble monobloc surmoulé 15. L'ensemble 15 surmoulé est réalisé en un seul et même matériau synthétique. Au moins un élément de fixation (saillie 16) est ménagé sur cet ensemble. A la partie supérieure de cette saillie 16 est ménagée une gorge 22, tandis qu'à la partie inférieure de la saillie 16 on trouve un joint d'étanchéité 31. Dans le cas représenté ce joint est réalisé par un surmoulage de l'ensemble monobloc 15 avec une matière synthétique souple. Avantageusement ce joint surmoulé est réalisé en même temps que le surmoulage de l'ensemble monobloc 15. Le châssis 19 du moteur destiné à supporter le capteur selon I'invention est percé d'un alésage 18 (figure 3). Cet alésage présente à sa partie supérieure une fente 32, adaptée pour recevoir un circlips 30. La partie inférieure de cet alésage est munie d'un rebord annulaire 33. Le montage du capteur selon la présente invention est réalisé de la manière ci-après décrite. Le composant électronique sensible à la température est mis en place entre les pattes 13 de l'élément de connexion 11. Les fils de liaison 21 sont mis en place dans les broches 14 de cet élément de connexion. L'ensemble monobloc est alors surmoulé autour de l'élément de connexion muni du composant électronique sensible à la température. Ainsi réalisé le capteur selon l'invention est mis en place dans l'alésage 18. Le joint d'étanchéité 31 est alors en contact avec le rebord annulaire 33 de l'alésage 18. Le circlips 30 est alors introduit à travers la fente 32, dans la gorge 22. Le capteur est ainsi fermement maintenu en place dans l'alésage 18. En effet la saillie 16 est pincée d'une part entre le rebord annulaire 33 de l'alésage 18 et d'autre part le circlips 33. La saillie 16 joue ainsi le rôle d'un moyen de fixation du capteur 10 au châssis 19 du moteur. L'ensemble monobloc 15 est ainsi adapté pour coopérer par emboîtement élastique avec l'alésage 18 réalisé dans le châssis 19. Ce châssis 19 délimite un espace 25 dont la température est à mesurer. On notera que l'ensemble surmoulé 15 présente une partie amincie 20, épousant au mieux les formes de l'élément de connexion 11 et du composant électronique 12. Cette partie amincie permet au composant électronique 12 d'être en étroite liaison avec l'espace 25 dont la température est à mesurer et dans lequel le capteur est plongé. En effet, la matière synthétique de surmoulage étant un isolant thermique, il est nécessaire que la quantité de surmoulage entourant le composant électronique soit la plus faible possible, pour ne pas perturber la mesure de température. La matière de surmoulage entourant le composant électronique doit cependant être en quantité suffisante pour assurer la résistance à la corrosion, I'étanchéité et la rigidité du capteur. On notera que la réalisation du capteur 10 par surmoulage (en une seule opération) du composant sensible 12 et de l'élément de connexion 11, permet de réaliser un capteur monobloc, rigide et étanche. La forme extérieure du capteur selon l'invention peut être facilement munie de tout élément de fixation 16, 22 nécessaire et être adaptée à chaque application en modifiant de manière appropriée et connue en soi, le moule permettant de réaliser le surmoulage. En variante, le joint d'étanchéité peut être constitué par un simple joint torique placé à la partie inférieure de la sail[ie 16, ou en tout autre endroit approprié. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté et englobe toute variante à la portée de l'homme de l'art. Notamment l'élément de connexion 11 peut être relié au composant sensible 12 par des fils de connexions si nécessaire. De même le corps de l'ensemble surmoulé peut être muni de plus d'une saillie et/ou de tout élément de maintien ou de fixation approprié. Le surmoulage 15 peut recouvrir en tout ou partie le composant sensible 12 et l'élément de connexion 11. REVENDICATIONS 1] Capteur de température adapté pour mesurer la température régnant dans un moteur à combustion interne, le dit capteur étant du type comportant un composant électronique (12) dont la résistance varie avec la température du milieu dans lequel il est plongé et étant caractérisé en ce qu'il comporte: - un élément de connexion (11), présentant à une de ces extrémités (14) une paire de broches de connexion et à son extrémité opposée une paire de pattes (13), - le composant électronique (12) placé entre les pattes (13) de l'élément de connexion, et - un ensemble monobloc (15) surmoulé autour de l'élément de connexion (11) et du composant électronique (12), le dit ensemble monobloc (15) étant muni d'au moins un moyen de fixation (16,22) au dit moteur. 2] Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des pattes (13) de l'élément de connexion (11) est adaptée pour coopérer directement par soudure avec une surface plane du composant électronique (12). 3] Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de fixation (16) de l'ensemble monobloc est adapté pour coopérer par emboîtement élastique avec un alésage (18) réalisé dans un châssis (19) délimitant un espace (25) dont la température est à mesurer. 4] Capteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le composant électronique (12) est en contact avec l'ensemble monobloc (15). ] Capteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'ensemble monobloc surmoulé (15) présente une partie amincie (20) aux alentours immédiats du composant électronique (12). 6] Procédé de réalisation d'un capteur de température (10) selon l'une des revendications précédentes, le dit capteur étant du type comportant un composant électronique (12) dont la résistance varie avec la température du milieu dans lequel il est plongé, le dit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à: - placer le dit composant électronique (12) entre les pattes (13) d'un élément de connexion (11), - souder le dit composant (12) sur chacune des pattes (13) de cet élément (11), - surmouler un ensemble monobloc (15), autour de l'élément de connexion (11) muni du composant électronique (12), le dit ensemble monobloc présentant au moins un moyen de fixation (16).