Brevet FR2767586A1 — publié le 19990226

TETE DE DETECTION POUR GENERATEUR DE CHAMPS MAGNETIQUES La présente invention se rapporte à une tête de détec- tion pour un générateur de champs magnétiques, comprenant un aimant permanent en forme de douille, magnétisé axialement et auquel un générateur Hall, fixé sur une plaquette à circuits im- primés, est affecté de telle sorte que ledit générateur Hall se trouve à la face extrême de la plaquette à circuits imprimés pouvant être insérée dans le boîtier du générateur de champs ma- gnétiques, et que l'axe dudit aimant permanent coïncide pour l'essentiel avec l'axe d'induction dudit générateur Hall; ainsi que des moyens autorisant une retenue ajustable de l'ai- mant permanent sur la plaquette à circuits imprimés. Le brevet DE-36 38 622 décrit le principe d'un géné- rateur de ce type, dans lequel le générateur Hall est logé dans l'espace à induction magnétique minimale, défini par déplace- ment de champ à l'intérieur de l'aimant permanent en forme de douille. A l'inverse de générateurs à induction, un tel généra- teur offre l'avantage de pouvoir détecter des vitesses angu- laires ou des mouvements relativement faibles dans la plage de mise à l'arrêt. La forme de réalisation décrite dans le brevet précité est particulièrement avantageuse dans la mesure o elle fournit un rapport élevé entre le signal utile et le signal parasite. D'autre part, dans un générateur de ce genre, l'équi- librage du point zéro représente un réglage de position extrê- mement sensible entre le générateur Hall et l'aimant permanent. D'une manière judicieuse, le générateur Hall est directement affecté à la face extrême d'une plaquette à circuits imprimés qui porte les composants électroniques du générateur, c'est-à- dire que ladite plaquette comporte un segment digitiforme réa- lisé de telle sorte qu'il puisse être introduit dans l'ouver- ture de l'aimant permanent. Des écarts de forme considérables de l'aimant permanent préférentiellement fritté, et des tolé- rances relativement grossières devant être prises en compte lors de la fabrication de la plaquette à circuits imprimés, provoquent cependant, dans la production en série, une grande complexité démesurée concernant le réglage et la consignation à demeure en vue de la liaison rigide, nécessaire en définitive, de l'aimant permanent avec le segment digitiforme de la pla- quette. Le document DE-41 40 403 indique une solution du pro- blème dans laquelle est utilisée une pièce structurelle supplé- mentaire, c'est-à-dire une pièce de coincement pouvant coulis- ser sur le segment digitiforme de la plaquette à circuits imprimés. La pièce de coincement fait office de support de l'aimant permanent, et est collée à la plaquette lorsque le ré- glage magnétique a eu lieu entre le générateur Hall et l'aimant permanent. Néanmoins, la pièce de coincement doit être emboîtée sur la plaquette préalablement au brasage des broches de contact du générateur Hall avec les pistes conductives asso- ciées, ce qui est peu rationnel eu égard à la production. A cela s'ajoute que le générateur Hall doit également être collé à la plaquette à cause de la manipulation ultérieure et du fait que, lors du brasage, ledit générateur doit être nécessairement implanté sur ladite plaquette en réservant un interstice vis-à- vis de la face extrême de cette dernière. L'opération de col- lage, par exemple à l'aide d'un adhésif réagissant aux ultra- violets, réclame des interventions de nettoyage non négli- geables et conditionne des temps de durcissement impliquant des interruptions notables dans le déroulement de la production, sans parler d'incertitudes affectant fondamentalement ce pro- cédé de fixation. La présente invention a par conséquent pour objet d'amé- liorer la fabrication d'un générateur de champs magnétiques comportant la forme de réalisation exposée, en diminuant le nombre de pièces structurelles nécessaires et d'opérations de montage, et en raccourcissant le temps de montage. Conformément à l'invention, la solution de cet objet prévoit qu'un tenon soit moulé d'une seule pièce sur la pla- quette à circuits imprimés, par des techniques de coulée, le diamètre dudit tenon étant plus grand que la cote maximale du diamètre intérieur de l'aimant permanent; et qu'une matière plastique, pouvant être travaillée par une technique de coulée à basse pression, soit prévue pour former le tenon. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'in- vention: - le tenon est de préférence pourvu de nervures de déformation dont le diamètre de l'enveloppante est plus grand que la cote maximale du diamètre intérieur de l'aimant permanent; - le générateur Hall peut être judicieusement noyé dans le tenon venu solidairement de moulage; - des moyens peuvent être commodément ménagés sur le tenon, en vue d'un centrage vis-à-vis du boîtier du générateur de champs magnétiques; - de préférence, le tenon est venu solidairement de moulage de façon telle que la face extrême du générateur Hall ne soit pas noyée dans une matière plastique dans la direction axiale du générateur de champs magnétiques; - il est judicieux d'utiliser, pour former le tenon, un adhésif fusible pouvant être travaillé par le procédé de coulée par in- jection; et - la matière plastique utilisée pour le tenon présente, préfé- rentiellement, une dureté Shore de l'ordre de 40 à l'échelle D. L'invention offre l'avantage consistant en ce qu'un collage du générateur Hall et de l'aimant permanent n'est plus nécessaire à l'issue de l'ajustement du système magnétique, étant donné que, d'une part, ledit générateur Hall peut être noyé dans la matière plastique dès le stade de la formation du tenon et que, d'autre part, l'emmanchement à force entre ledit tenon et ledit aimant permanent confère une assise suffisamment ferme et un blocage suffisant de l'ajustement effectué, jusqu'a l'intégration de la tête de détection dans le boîtier du généra- teur. Grâce à l'invention, cette intégration peut avoir lieu aussitôt après 1 'ajustement, c'est-à-dire que la tête de détec- tion ajustée est reliée au culot enfichable, et que l'ensemble insérable ainsi formé est introduit dans un boîtier tenu en attente et empli d'une masse coulée. Ensuite, le boîtier et le culot sont sertis l'un à l'autre et le générateur de champs ma- gnétiques est parachevé par durcissement de la masse coulée. L'on supprime, en particulier, les interventions de nettoyage rendues jusqu'à présent nécessaires par l'étape intermédiaire de collage de la tête de détection ajustée, ainsi que les temps d'attente devant être pris en compte lors du durcissement de l'adhésif. L'invention autorise ainsi un montage continu, et donc automatisable, du générateur de champs magnétiques. L'on évite la fabrication et la manipulation d'une pièce structu- relle compliquée, c'est-à-dire de la pièce de coincement. Le façonnage de nervures de déformation facilite le refoulement de matière au cours de l'emmanchement à force de l'aimant perma- nent sur le tenon, ce qui, en définitive, se répercute également de façon avantageuse sur l'ajustement précis requis. Dans ce cas, le refoulement de matière peut être considérable étant donné que le diamètre intérieur de l'aimant permanent fritté accuse des fluctuations relativement fortes. Par ailleurs, il convient d'appeler l'attention sur le fait que le tenon peut être directement rapporté par moulage, après coup, sur la plaquette à circuits imprimés dont le garnis- sage est achevé. Cela est rendu possible grâce à l'application de la technique de coulée d'un adhésif fusible, dans laquelle, suite aux faibles pressions de coulée, l'on évite une destruc- tion des composants situés sur la plaquette. Les matériaux pou- vant être travaillés selon cette technique de coulée, par exemple des matières thermoplastiques de préférence à base de polyamides, prodiguent par ailleurs de bonnes propriétés d'adhérence et une grande résistance à la chaleur, ce qui les rend appropriés à une application préférentielle du générateur de champs magnétiques, c'est-à-dire à une utilisation dans l'automobile. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale d'une plaquette à circuits imprimés prête à l'emploi, garnie des composants élec- troniques d'un générateur de champs magnétiques; la figure 2 est une vue en plan du segment de ladite pla- quette qui est situé côté tête de détection, et sur lequel un tenon est moulé d'une seule pièce; la figure 3 est une élévation par-devant du tenon selon la figure 2; la figure 4 représente un ensemble insérable formé de la plaquette à circuits imprimés, d'un aimant permanent et d'un culot enfichable, avec illustration de la tête de détection à l'état ajusté; la figure 5 est une coupe d'un boîtier de générateur logé dans un dispositif de montage et empli d'une masse coulée; et la figure 6 est une élévation d'un générateur de champs magnétiques dont le montage est achevé en vue d'une inté- gration. La figure 1 illustre la condition dans laquelle se trouve une plaquette 1 à circuits imprimés après un premier cycle de montage. En d'autres termes, ladite plaquette 1 est prête à l'emploi en étant garnie de groupes de composants élec- troniques 2 et 3, et d'un générateur Hall 4 qui est disposé fron- talement sur un segment digitiforme 5 de ladite plaquette 1. Au cours d'une étape ultérieure de montage, la plaquette 1 ainsi apprêtée est placée dans un moule de coulée. Un tenon 6 est en- suite moulé d'une seule pièce sur le segment digitiforme 5, par des techniques de coulée. Dans ce cas, le générateur Hall 4 est lui aussi noyé dans une matière plastique, de préférence d'une manière telle qu'il soit dégagé à la face extrême afin qu'il subsiste, à l'état monté d'un générateur 29 de champs magnéti- ques (figure 6), une distance la plus faible possible entre le- dit générateur 4 et la paroi frontale respective dudit généra- teur 29 ou d'un capuchon 31. Le tenon 6 est pourvu de nervures de déformation 7, 8, 9 et 10, ainsi que d'éléments de centrage 11, 12, 13 et 14 qui servent à centrer une tête de détection 15 dans un boîtier 16 du générateur 29 de champs magnétiques. Après que la plaquette 1 à circuits imprimés a été en- levee du moule de coulée, ladite plaquette 1 est assemblée, lors d'une intervention ultérieure, avec un culot enfichable 17 dans lequel une douille 18 appropriée est ménagée. La retenue sup- plémentaire de la plaquette 1 est assurée par des extrémités de contacts ronds noyés dans le culot 17 et parmi lesquels deux sont désignés par 19 et 20 sur la figure 4, lesdites extrémités étant orientées vers l'intérieur et étant douées d'élasticité. Les extrémités élastiques des contacts ronds servent simulta- nément à instaurer un contact avec des pistes conductives de la plaquette 1, les jonctions de contact étant encore additionnel- lement établies par brasage. Un aimant permanent 21 est ensuite emmanché par pression sur le tenon 6. Au stade successif, dans un dispositif d'ajustement, l'ensemble insérable ainsi élaboré est introduit dans un boîtier de générateur ouvert frontalement et équivalant à une pièce d'encastrement, puis il est procéde à un équilibrage électromagnétique de la tête de détection 15 en poursuivant la mise en place coulissante de l'aimant 21 sur le tenon 6 (de préférence avec commande à l'aide d'un moteur pas à pas). Au cours du montage ultérieur du générateur 29 de champs magnétiques, l'ensemble insérable ajusté, revêtant la forme illustrée sur la figure 4, est prélevé du dispositif d'ajuste- ment et est introduit dans le boîtier 16 qui est tenu en attente dans un logement adéquat 22 d'un dispositif de montage, et est partiellement comblé par une résine de coulée 23. Comme l'at- teste une observation de la figure 5, le boîtier 16 comporte un bord serti 24 au moyen duquel le culot enfichable 17, ou l'en- semble insérable, est respectivement relié de façon rigide audit boîtier 16. Un joint torique désigné par 25, emboîté sur le culot 17, sert alors à assurer l'étanchéité d'un siège 26 entre ledit culot 17 et le boîtier 16. Ledit boîtier 16, réalisé à échelonnement double d'une manière connue par elle-même, pré- sente des moyens qui sont matérialisés par un filetage 27 et par une configuration 28 à six pans, et qui servent par exemple à fixer le générateur 29 sur la paroi d'un carter de transmission d'un véhicule automobile, plus précisément avec interposition d'une rondelle annulaire 30 à montage imperdable, illustrée sur la figure 6. En outre, le boîtier 16 est doté du capuchon amagné- tique 31 qui, avant le déversement de la masse coulée (résine) 23, est relié audit boîtier 16 par sertissage au rouleau du bord de ce dernier. Par souci de complétude, il convient encore de men- tionner que des moyens 32 de solidarisation du type baïonnette, servant à la fixation d'un bouchon taraudé non représenté, font corps avec le culot enfichable 17 comme cela ressort de la figu- re 6. La référence 33 désigne l'une de plusieurs encoches prati- quées après le sertissage du culot 17, et agissant comme un ver- rouillage antirotation. A l'issue du montage du générateur 29 de champs magnétiques, celui-ci est soumis à un traitement thermique au cours duquel la résine de coulée 23 durcit pour former une masse coulée semblable à du caoutchouc. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la tête de détection décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E ND I C A T I ONS- 1. Tête de détection pour un générateur de champs magné- tiques, comprenant un aimant permanent en forme de douille, ma- gnétisé axialement et auquel un générateur Hall, fixe sur une plaquette à circuits imprimés,est affecté de telle sorte que ledit générateur Hall se trouve à la face extrême de la plaquet- te à circuits imprimés pouvant être insérée dans le boitier du générateur de champs magnétiques, et que l'axe dudit aimant permanent coïncide pour l'essentiel avec l'axe d'induction du- dit générateur Hall; ainsi que des moyens autorisant une rete- nue ajustable de l'aimant permanent sur la plaquette à circuits imprimés, tête caractérisée par le fait qu'un tenon (6) est moulé d'une seule pièce sur ladite plaquette (1) à circuits im- primés, par des techniques de coulée, le diamètre dudit tenon (6) étant plus grand que la cote maximale du diamètre intérieur de l'aimant permanent (21); et par le fait qu'une matière plas- tique, pouvant être travaillée par une technique de coulée à basse pression, est prévue pour former le tenon (6). 2. Tête de détection selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que le tenon (6) est pourvu de nervures de déformation (7, 8, 9, 10) dont le diamètre de l'enveloppante est plus grand que la cote maximale du diamètre intérieur de l'aimant permanent (21). 3. Tête de détection selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que le générateur Hall (4) est noyé dans le tenon (6) venu solidairement de moulage. 4. Tête de détection selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que des moyens (11, 12, 13, 14) sont ménagés sur le tenon (6), en vue d'un centrage vis-à-vis du boîtier (16) du générateur (29) de champs magnétiques. 5. Tête de détection selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que le tenon (6) est venu solidairement de mou- lage de façon telle que la face extrême du générateur Hall (4) ne soit pas noyée dans une matière plastique dans la direction axiale du générateur (29) de champs magnétiques. 6. Tête de détection selon la revendication 1, caracté- risée par l'utilisation, pour former le tenon (6), d'un adhésif fusible pouvant être travaillé par le procédé de coulée par in- jection. 7. Tête de détection selon la revendication 1, caracté- risée par le fait que la matière plastique utilisée pour le tenon (6) présente une dureté Shore de l'ordre de 40 à l'échelle D.