Brevet FR2714462A1 — publié le 19950630

La présente invention concerne le domaine des capteurs de température à thermistance. La présente invention s'applique en particulier à la mesure de la température de l'air dans un système d'injection de carburant sur véhicules automobiles. On a déjà proposé différents dispositifs d'injection de carburant équipés de moyens de mesure de la température de l'air. La mesure de la température de l'air permet selon des paramètres connus de l'homme de l'art, de réguler l'injection, la densité de l'air étant fonction de sa température. Plus précisément, la présente invention a pour but de perfectionner les dispositifs de mesure de température décrits dans le document FR-A-2674908. On a décrit dans ce document un capteur de température du type représenté sur la figure 1 annexée, comprenant une thermistance 10, un cable électrique 20 comportant deux fils reliés aux pattes de la thermistance, un support 30 surmoulé sur les pattes de la thermistance et pourvu d'un arceau de protection 32 qui entoure la thermistance, un joint torique 40 placé dans une gorge du support et un connecteur 50 formé sur l'extrémité du cable 20 opposé à la thermistance 10. Le capteur angulaire associé au papillon qui contrôle le débit d'air, laisse généralement peu de place disponible pour le capteur de température. Pour cette raison, comme on le voit sur la figure 1, le câble 20 sort du support surmoulé 30, transversalement à l'axe de la thermistance. Pour réaliser ce dispositif, le document FR-A-2674908 préconise i) de surmouler un bloc de matière thermoplastique sur les fils de sortie d'une thermistance, ii) de relier électriquement les fils de sortie qui émergent du bloc précité à des fils de liaison, et iii) de placer la thermistance et le bloc de matière précédemment formé dans un moule pour surmouler le support 30. Plus précisément encore, la présente invention a pour but de proposer de nouveaux moyens permettant de protéger la thermistance 10. Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un procédé comprenant les étapes qui consistent à - réaliser une cassette support pourvue d'une part, de moyens d'immobilisation d'une thermistance et pourvue d'autre part, de moyens de positionnement assurant à la fois un centrage de la cassette et un positionnement axial de la cassette dans une cavité de moule, - placer une thermistance sur la cassette support, - placer l'ensemble cassette support/thermistance dans la cavité d'un moule et - former une embase support surmoulée sur une partie au moins de la cassette support et sur la thermistance par injection de matière thermoplastique dans la cavité du moule. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, les pattes de sortie de la thermistance sont reliés à des fils de liaison avant de placer la thermistance sur la cassette support. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, les fils de liaison précités sont coudés sensiblement à 90' avant de placer la thermistance sur la cassette support. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, les moyens d'immobilisation de la thermistance comprennent d'une part, un berceau apte à recevoir la perle composant la thermistance et d'autre part, des structures d'encliquetage aptes à recevoir les fils de liaison raccordés à la thermistance. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, les moyens de centrage prévus sur la cassette support comprennent des languettes élastiques généralement radiales. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention les moyens de centrage prévus sur la cassette support comprennent des languettes élastiques généralement radiales. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention les moyens de centrage prévus sur la cassette support comprennent également une poutre auxiliaire conçue pour étre placée entre les fils de liaison de la thermistance. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, les moyens de positionnement axial prévus sur la cassette support comprennent une gorge annulaire. La présente invention concerne également les cassettes support précitées ainsi que les capteurs de température obtenus par la mise en oeuvre du procédé précité. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront 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 schématiquement un capteur de température connu de l'état de la technique représenté par le document FR-A-2674908, - la figure 2 représente une vue latérale schématique d'un capteur de température conforme à la présente invention, - la figure 3 représente une vue schématique latérale du même capteur, dans une phase préalable de son processus de fabrication, - la figure 4 représente une vue en perspective d'une cassette support conforme à la présente invention, - la figure 5 représente une vue latérale de la même cassette support, - la figure 6 représente une vue en coupe longitudinale de la cassette support selon le plan de coupe référencé VI-VI sur la figure 5, - les figures 7, 8, 9 et 10 représentent quatre vues en coupe transversale, parallèles entre elles, de la cassette support, référencées respectivement VII-VII, VIII-VIII, IX-IX et X-X, sur la figure 5, - la figure 11 représente une vue en bout de la même cassette support, - la figure 12 représente une vue en coupe transversale d'une poutre secondaire de la cassette support selon le plan de coupe référencé XII-XII sur la figure 5, - la figure 13 représente une vue en perspective d'une thermistance équipée de fils de liaison disposés sur la cassette support, - la figure 14 représente une vue en coupe longitudinale de la partie active du capteur de température selon le plan de coupe référencé XIV-XIV sur la figure 2, et - la figure 15 représente une vue en coupe transversale de la même partie active du capteur selon le plan de coupe référencé XV-XV sur la figure 14. On retrouve sur la figure 2, un capteur de température comprenant essentiellement une thermistance 100, un câble électrique 200 comportant deux fils reliés aux pattes de la thermistance 100, un support 300 surmoulé sur les pattes de la thermistance et pourvu d'un arceau de protection 350, et un connecteur 500 formé sur l'extrémité du câble 200 opposé à la thermistance 100. On notera que contrairement à la figure 1, selon l'invention, la thermistance 100 est entièrement recouverte par le matériau utilisé pour former le support 300 par surmoulage. Ce matériau recouvrant la thermistance 100 et constituant le corps support 300 est avantageusement un polyamide 6.6. On a représenté sur la figure 3, une étape préalable du processus de fabrication du capteur de température conforme à la présente invention. 11 s'agit plus précisément de la fixation de la thermistance sur les fils de liaison du câble 200. Dans le cadre de l'invention, la thermistance 100 comprend un élément actif thermorésistant 102 en forme de perle pourvu de deux fils ou pattes de sortie 104, 106. Ces deux pattes 104, 106 sont reliées respectivement aux fils 204, 206 de liaison du câble 200 par tout moyen approprié. De préférence, dans le cadre de l'invention, cette liaison est assurée grâce à une paire de manchons auto-soudeurs 210, 212 engagés d'une part, sur les extrémités des pattes 104, 106 d'autre part, sur les extrémités dénudées des fils de liaison 204, 206. De tels manchons autosoudeurs sont connus de l'homme de l'art et ne seront donc pas décrits dans le détail par la suite. On rappelle cependant que ces manchons autosoudeurs sont formés généralement de manchons en matériau électriquement isolants pourvus sur leur surface interne d'un revêtement en matériau électriquement conducteur à bas point de fusion, généralement à base d'étain. Pour assurer une liaison électrique entre les pattes 104, 106 et les extrémités dénudées des fils de liaison 204, 7()6, il suffit par conséquent de placer les manchons auto-soudeurs 210, 212 sur ceux-ci et d'opérer un chauffage intense et bref sur les manchons autosoudeurs pour assurer la fusion du revêtement interne et par conséquent une liaison électrique entre les pattes 104, 106 et les fils de liaison 204, 206. De fanon typique, cette fusion peut être obtenue en déplaçant les manchons auto-soudeurs 210, 212 équipés des pattes 104, 106 et des fils de liaison 204, 206 en regard d'une buse ou d'une veine d'air chaud par exemple entre 400 et 420C pendant une durée de l'ordre de 1 à 1,5 seconde. Le connecteur 500 prévu à la seconde extrémité du câble 200, peut faire l'objet de nombreuses variantes, notamment quant aux structures de fixation venues de moulage sur celui-ci. Le connecteur 500 ne sera cependant pas décrit plus en détail par la suite. On va maintenant décrire la cassette support 400 représenté sur les figures 4 à 12 annexées. Cette cassette support 400 est réalisée avantageusement en matière thermoplastique, très préférentiellement en polyamide 6.6. La cassette 400 comprend une poutre principale 410 plane et généralement rectiligne, dont les faces principales sont référencées 412, 414. Ces faces principales 412, 414 sont généralement parallèles entre elles de sorte que la poutre principale 410 possède une épaisseur sensiblement constante sur toute sa longueur. Cependant, la poutre 410 est de préférence effilée sur sa longueur, en direction d'une extrémité dite proximale. A sa seconde extrémité, opposée et dite distale, la poutre principale 410 porte, venue de moulage, une poutre secondaire latérale 420. Cette poutre secondaire 420 possède avantageusement une épaisseur égale à celle de la poutre principale 410. Elle s'étend par ailleurs sensiblement à 90 de cette poutre principale 410. La poutre principale 410 est munie à son extrémité proximale 416 de deux doigts 430, 432 en forme de fourche, définissant entre eux un berceau 404 pour la perle 102 de la thermistance. Les doigts 130, 432 sont symétriques par rapport à un plan médian perpendiculaires aux faces principales 410, 412 et passant par l'axe longitudinal de la poutre principale 410. Les surfaces internes 431, 433 des doigts 430, 432 convergent de préférence, en forme générale de "V" en rapprochement de l'extrémité proximale 416 de la poutre 410. En outre, la poutre 410 est munie à proximité de son extrémité proximale 416 et sur ses faces principales 412, 414, respectivement, d'une excroissance 440, 45. Ces excroissances 440, 445 sont munies de lumières longitudinales 441, 446 adjacentes aux faces principales 412, 414 de la poutre principale 410. Les lumières 441, 446 s'étendent parallèlement à la direction longitudinale de la poutre 410. Elles débouchent latéralement sur le bord longitudinal de la poutre principale 410 qui porte la poutre secondaire 420. Ces lumières 441, 446 sont conçues pour recevoir les pattes de sortie 104, 106 de la thermistance et les parties adjacentes des manchons auto-soudeurs 210, 212. Chacune des excroissances 440, 445 est munie sur sa périphérie extérieure, la plus éloignée de la poutre principale centrale 410, de deux oreilles 442, 443 et respectivement 447, 448 parallèles entre elles et orthogonales aux faces principales 412, 414. Ces paires d'oreilles 442, 443 et 447, 448 associées définissent entre elles une gorge annulaire 444, 449 qui intervient dans le positionnement axial de la cassette 400 et par conséquent de la thermistance 100 dans la cavité de moulage. La cassette 400 comprend également sur ses faces principales 412, 414, au voisinage de son extrémité distale et sur le bord longitudinal de la poutre 410 opposée à la poutre secondaire 420 respectivement d'une languette élastique 450, 455. Ces languettes élastiques 450, 455 s'étendent avantageusement perpendiculairement aux faces principales 412, 414, dans un plan moyen qui coïncide avec la direction longitudinale de la poutre secondaire 420 et avec une inclinaison de l'ordre de 1204 par rapport aux faces principales 412, 414. Comme on le précisera par la suite, les extrémités libres des languettes 450, 455 forment en combinaison avec l'extrémité libre 422, de la poutre secondaire 420, les moyens de centrage de la cassette 400 et de la thermistance 100 associée dans la cavité de moulage. Il est en outre prévu sur chaque face principale 412, 414 de la poutre principale 410, deux structures d'encliquetage 460, 462 d'une part, 465, 467 d'autre part. Ces structures 460, 462, 465, 467 sont conçues pour recevoir les fils de liaison 204, 206 et les manchons auto-soudeurs 210, 212 pour immobiliser ceux-ci. Ces structures d'encliquetage 460, 462, 465, 467 définissent des canaux généralement parallèles à l'axe longitudinal de la poutre principale 410 et qui débouchent vers le bord longitudinal de la poutre principale 410 portant la poutre secondaire 420. De même, la poutre secondaire 420 porte sur chacune de ses faces principales une structure d'encliquetage 470, 472 conçue pour recevoir après pliage préférentiellement à 90 les fils de liaison 204 et 206. Les structures d'encliquetage 470, 472 définissent des canaux généralement parallèles à l'axe longitudinal de la poutre secondaire 420 et ouvert en direction de l'extrémité proximale de la poutre principale 410. La figure 6 montre que les lumières 441, 446 formées dans les excroissances 440, 445 peuvent être étagées, de section croissante en direction de l'extrémité distale de la poutre principale 410. Le but de cet évasement des lumières 441, 446 est de faciliter l'insertion des manchons auto-soudeurs 210, 212 dans ces lumières. On a représenté sur la figure 13 annexée la themistance 102 reliée aux fils de liaison 204, 206 par l'intermédiaire de manchons autosoudeurs 210, 212, placée sur la cassette support 400. Plus précisément, on note que les fils 204, 206 sont pliés, sensiblement à 90G, avant d'être disposés sur la cassette support 400. Ainsi, la thermistance 102 est placée dans le berceau 434 délimité par les doigts 430, 432. Les pattes de sortie 104, 106 de la thermistance sont placées dans les lumières 441, 446 et les fils de liaison 204, 206 sont immobilisés dans les structures d'encliquetage 460, 465, 470, 472. Ainsi, la thermistance 102 et les fils de liaison 204, 206 sont maintenus dans une position précise et définitive par le berceau 434 et les structures d'encliquetage 460, 465, 470, 472, sur la cassette support 400. L'ensemble formé sur la figure 13 peut être placé dans la cavité de moulage complémentaire du corps support 300 recherché. Dans cette position, la cassette 400 prend appui sur les parois de la cavité de moulage au niveau des extrémités libres des languettes élastiques 450, 455 et au niveau de l'extrémité libre 422 de la poutre secondaire 420. De même, la cassette 400 repose contre la paroi du moule, au niveau de son extrémité proximale, plus précisément sur la périphérie des oreilles 442, 443, 417, 448 et de préférence également au niveau du fond des gorges 444, 449 correspondantes. Ainsi, la thermistance 102 étant positionnée avec précision sur la cassette support 400 d'une part, et la cassette support 400 étant ellemême positionnée avec précision dans la cavité de moulage d'autre part, on comprend que la perle de thermistance 102 est positionnée avec une grande précision dans la cavité de moulage. I1 suffit alors de procéder à l'injection de matière dans la cavité du moule, pour former simultanément le corps support 300 et le revêtement d'enrobage de la perle 102 de thermistance. Grâce aux positionnements précis de la perle 102 dans la cavité de moulage, on obtient un enrobage régulier en épaisseur sur toute la périphérie de la perle de thermistance 102. Le corps surmoulé 300 est visible notamment sur les figures 2, 1 et 15 annexées. Le corps support 300 surmoulé recouvre non seulement la thermistance 102, mais également les fils de sortie 10 l, 106, les manchons auto-soudeurs 210, 212 et l'extrémité proximale des fils de liaison 204, 206. Ces fils de liaison 204, 206 émergent du corps support 300 à 90 de l'axe du corps support et de la thermistance 102. Le corps support 300 peut lui même faire l'objet d'un grande nombre de variantes de réalisation. Pour cette raison, il ne sera pas décrit dans le détail par la suite. Le corps support 300 peut d'ailleurs être de géométrie générale conforme à celle décrite dans le document FR-A2671908 On notera cependant que selon le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures annexées, ce corps support 300 comprend de préférence un anneau de protection 350 qui entoure la perle de thermistance 102. Cet arceau de protection 350 est pourvu avantageusement de languettes d'encliquetage 352, 354. Par ailleurs, le corps support 300 définit une gorge annulaire 356 susceptible de recevoir un joint annulaire permettant d'assurer l'étanchéité au niveau du passage recevant la thermistance 102. La protection de la thermistance 102 à l'aide d'un revêtement surmoulé d'épaisseur constante contrôlée permet de garantir une parfaite protection mécanique de la perle de thermistance 102 et une bonne tenue aux vibrations pour celle-ci. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un capteur de température à thermistance, notamment pour la mesure de température de l'air dans un système d'injection de carburant sur véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à - réaliser une cassette support en matériau thermoplastique (100) pourvue, d'une part de moyens d'immobilisation (434, 460, 465, 470, 472) d'une thermistance (102) et pourvue, d'autre part de moyens de positionnement (450, 455, 420) assurant à la fois un centrage de la cassette et un positionnement axial (444, 49) de la cassette (400) dans une cavité de moulage, - placer une thermistance (102) sur la cassette support (400), - placer l'ensemble cassette support (400)/thermistance (102) dans la cavité d'un moule, et - former une embase support (300) surmoulée sur une partie au moins de la cassette support (400) et sur la thermistance (102) par injection de matière thermoplastique dans la cavité du moule. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les pattes de sortie (104, 106) de la thermistance (102) sont reliées à des fils de liaison (204, 206) avant de placer la thermistance (102) sur la cassette support (400). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les pattes de sortie (104, 106) de la thermistance (102) sont reliées aux fils de liaison (204, 206) par l'intermédiaire de manchons auto-soudeurs (210, 212). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les fils de liaison (204, 206) sont coudés sensiblement à 90 avant de placer la thermistance (102) sur la cassette support (400).. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens d'immobilisation de la thermistance (102) comprennent un berceau (404) apte à recevoir la perle (102) composant la thermistance (100). 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les moyens d'immobilisation de la thermistance (100) comprennent des structures d'encliquetage (460, 465, 470, 472) aptes à recevoir les fils de liaison (204, 206) raccordés à la thermistance (102). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la cassette support (100) comprend des structures d'encliquetage (460, 465, 470, 472) aptes à recevoir des segments orthogonaux des fils de liaison (204, 206). 8. Procédé selon l'une des revendications I à 7, caractérisé par le fait que les moyens de centrage prévus sur la cassette support (400) comprennent des languettes élastiques (450, 455) généralement radiales. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les moyens de centrage prévus sur la cassette support (400) comprennent deux languettes élastiques (450, 455). 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les moyens de centrage prévus sur la cassette support (400) comprennent également une poutre auxiliaire (420) conçue pour etre placée entre les fils de liaison (204, 206) de la thermistance. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les moyens de positionnement axial prévus sur la cassette support (400) comprennent une gorge annulaire (444, 449) formée sur la cassette support (400). 12. Cassette support (400) pour la réalisation d'un capteur de température conforme à l'une des revendications 1 à 1 1 comprenant des moyens d'immobilisation (134, 460, 465, 470, 472) d'une thermistance (100) et d'autre part des moyens de positionnement (450, 455, 120) assurant à la fois un centrage de la cassette (400) et un positionnement axial de cette cassette dans une cavité de moule. 13. Capteur de température obtenu par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications 1 à 11.