Brevet FR2793020A1 — publié le 20001103

l La présente invention concerne le domaine des capteurs de température. La présente invention trouve notamment, mais non exclusivement, application dans la mesure de la température d'un fluide sur moteur de véhicule automobile. De nombreux dispositifs de mesure de température à cet effet ont déjà été proposés. La plupart des dispositifs de mesure de température connus sont basés sur l'utilisation d'une thermistance sensible à la température. Plus précisément encore la plupart des dispositifs connus et utilisés de nos jours comprennent une thermistance placée dans un corps métallique conçu pour protéger la thermistance par rapport à son environnement et assurer la fixation du capteur sur un carter support, par exemple à l'aide d'un filetage, ainsi qu'un enrobage en matière plastique conçu pour immobiliser la thermistance dans le corps. Le cas échéant l'enrobage précité peut être conformé en connecteur électrique. La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les dispositifs de mesure de température connus. Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un capteur dans lequel le corps assurant la protection de la thermistance et la fixation du capteur est formé intégralement en matière plastique. 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 en perspective d'un capteur de température conforme à la présente invention, - la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale de ce capteur, - la figure 3 représente une vue en bout, côté connecteur, de ce capteur, - la figure 4 représente une vue en coupe transversale du capteur selon le plan de coupe référencé IV-IV sur la figure 2, - les figures 5 et 6 représentent deux vues latérales, respectivement orthogonales entre elles, d'une thermistance dont les soies sont fixées sur des lames de connexion, - la figure 7 représente une vue latérale externe d'un plongeur appartenant au capteur conforme à la présente invention, - la figure 8 représente une vue en coupe longitudinale de ce plongeur, et - la figure 9 représente une vue en bout de ce plongeur. Le capteur de température conforme à la présente invention illustré sur les figures annexées, comprend essentiellement une thermistance 100 et un corps 200 réalisé intégralement en matière plastique et lui- même composé d'un plongeur 210 et d'un enrobage 250 que l'on dénommera par la suite "support". La thermistance 100 peut être classique en elle-même. On aperçoit sur les figures annexées une telle thermistance 100 comprenant un bulbe arrondi 102, par exemple en forme générale de goutte d'eau, logeant la pastille dont la résistance électrique est sensible à la température, et deux soies de sortie 104, 106 formées de fils électriquement conducteurs raccordés respectivement sur deux faces de la pastille transductrice précitée. Le plongeur 210 est formé d'un corps allongé creux recevant la thermistance 100. Le plongeur 210 est conçu pour permettre de disposer ladite thermistance 100, et plus précisément son bulbe 102 logeant la pastille transductrice, le plus loin possible de la zone de fixation du capteur et par conséquent le plus possible au sein du fluide dont on souhaite détecter la température. Par ailleurs, le plongeur 210 est conçu pour préserver la thermistance 100 par rapport à l'environnement du fluide à mesurer, notamment à l'égard d'une pollution, tout en état suffisamment fin pour permettre un échange thermique satisfaisant, notamment avec un temps de réponse court de l'ordre de quelques secondes, (typiquement de 10 à 11 secondes), entre ledit fluide et la thermistance 100. A cette fin il est défini une liaison étanche par rapport au fluide entre le plongeur 210 et l'enrobage 250. Pour l'essentiel le plongeur 210 est composé d'un fourreau 220 prolongé par un évasement 230. Le fourreau 210 est borgne, c'est-à-dire que son extrémité, coté fluide à mesurer est fermée. Plus précisément encore, à ce niveau le fourreau 220 comprend de préférence une calotte sphérique 222 convexe vers l'extérieur et concave vers l'intérieur. La calotte sphérique 222 définit ainsi de préférence un berceau en forme générale d'hémisphère dont le rayon de courbure est complémentaire de celui de la surface externe avant du bulbe 102 de thermistance. A titre d'exemple non limitatif cette calotte sphérique 222 possède un rayon externe de l'ordre de 1,95 mm et un rayon interne de l'ordre de 1,45 mm, soit une épaisseur de paroi de l'ordre de 0,5 mm. Cette calotte sphérique d'extrémité 222 est prolongée vers l'intérieur du capteur par une jupe 224. Celle-ci est de préférence légèrement tronconique, évasée en éloignement de l'extrémité 222. L'épaisseur de la jupe 220 peut être constante. En variante cependant l'épaisseur de la jupe est légèrement croissante en éloignement de la calotte sphérique d'extrémité 222. A titre d'exemple non limitatif, l'épaisseur de la jupe 224 peut être de l'ordre de 0,5 mm, soit identique à celle de la calotte sphérique 222, au niveau de son extrémité adjacente à cette dernière, tandis qu'à son extrémité opposée, adjacente à l'évasement 230,. la jupe 224 possède une épaisseur de l'ordre de 0,75 mm. L'évasement 230 comprend un cylindre 232 de diamètre constant relié à l'extrémité de la jupe 220 opposée à l'extrémité 222 par l'intermédiaire d'un décrochement radial 234. Le cylindre 232 possède un diamètre supérieur à celui de la jupe 220. Par ailleurs, le cylindre 232 qui est destiné à être noyé dans l'enrobage 250 comporte de préférence, sur sa périphérie extérieure des nervures 235, 236, 237 formant un labyrinthe avec la matière composant l'enrobage 250 pour assurer l'étanchéité précitée. A titre d'exemple non limitatif il est ainsi prévu une première nervure 235 annulaire, de section droite rectangulaire, d'un diamètre extérieur de l'ordre de ,35 mm, sensiblement à mi longueur du cylindre 232, une nervure annulaire 237 de section droite rectangulaire et de diamètre de l'ordre de 9,15 mm adjacente à l'extrémité du cylindre 232 opposée au fourreau 220 et une troisième nervure de hauteur et géométrie comparables à la nervure 237, située entre les deux nervures précitées 235, 237. En outre de préférence il est prévu des moyens anti rotation entre le plongeur 210 et l'enrobage 250. Ces moyens anti rotation sont constitués de structures non symétriques de révolution autour de l'axe du capteur. Plus précisément encore de préférence ces moyens anti rotation sont constitués de nervures d'orientation générale axiale en saillie sur la surface interne du plongeur 210 au niveau de la zone de transition entre le cylindre 232 et le fourreau 220. Selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées il est ainsi prévu quatre nervures 238 equiréparties autour de l'axe longitudinal du capteur. On va maintenant décrire la structure de l'enrQbage 250 formant support. Celui-ci a pour fonction première de remplir le plongeur 210 afin d'immobiliser la thermistance 100 en contact avec l'extrémité incurvée 222 du plongeur. Comme on le voit sur les figures annexées, de préférence l'enrobage 250 est par ailleurs conformé pour définir au niveau de l'extrémité du capteur opposée au bulbe 222 un corps de connecteur apte à coopérer avec un élément de connexion de géométrie complémentaire. Ainsi selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées l'enrobage 250 formant corps de connecteur est surmoulé sur deux lames en matériau électriquement conducteur 260, 262 qui émerge sur l'arrière de l'enrobage, dans la chambre interne du corps de connecteur, parallèlement à l'axe longitudinal du capteur. Ces deux lames 260, 262 sont soudées respectivement en 261, 263 sur les sorties 104, 106 de la thermistance. Le cas échéant, ces lames 260, 262 peuvent comporter des formes référencées 264, 265 sur les figures 2 et 4, servant de guide aux soies de sortie 104, 106 de la thermistance 100 pour centrer celles-ci sur leur zone de soudure sur lesdites lames 260,262. En variante cependant l'enrobage 250 peut être conformé différemment de l'illustration donnée sur les figures annexées et notamment être dépourvu d'un tel corps de connecteur. Dans ce cas les fils de sortie 104, 106 de la thermistance émergent directement sur l'extérieur de l'enrobage 150 pour une liaison électrique adaptée. L'enrobage 250 formant support est par ailleurs conformé pour définir un moyen de fixation du capteur sur le site d'utilisation, par exemple un carter de moteur de véhicule automobile. A cette fin, le cas échéant, l'enrobage 250 formant support peut comporter une section présentant un filetage associé à une section en forme de six pans ou équivalent non symétrique de révolution. Cependant selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées les moyens de fixation définis sur l'enrobage support 250 sont conçus pour immobiliser les capteurs par encliquetage. Dans ce contexte ces moyens de fixation sont constitués de deux pattes 270, 280 en forme d'arceau diamétralement opposées par rapport à l'axe longitudinal du capteur. Chacun de ces arceaux comprend une paire de branches 271, 272 parallèles entre elles et parallèles à l'axe longitudinal, raccordées sensiblement à mi longueur sur le support 250. A partir de cette zone de liaison les branches précitées 271, 272, 281, 282 s'étendent en direction du plongeur 210. Elles sont reliées à ce niveau par une branche transversale 273, 283 conçue pour venir en prise sur une denture liée au moyen support du site d'utilisation, par exemple le carter de véhicule automobile. De préférence, bien entendu, un joint tel qu'un joint torique est interposé entre le capteur conforme à l'invention et le support du site d'utilisation. Un tel joint peut être intercalé entre un décrochement radial quelconque du capteur et ledit site d'utilisation. L'enrobage 250 peut être réalisé en tout matériau approprié connu de l'homme de l'art apte à résister au température de l'environnement impliqué. A titre d'exemple non limitatif l'enrobage 250 peut être réalisé en polyamide, notamment polyamide 6/6 chargé fibre de verre, par exemple à 30%, voire en polyester, polybutyl. Pour fabriquer un capteur conforme à la présente invention il suffit de placer la thermistance 100 à l'intérieur du plongeur 210, le cas échéant après avoir soudé les sorties 104, 106 de la thermistance sur les lames 260, 262, puis de réaliser l'enrobage 250 par moulage. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au5 mode de réalisation qui vient d'être décrit mais s'étend toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Capteur de température, notamment pour la mesure de la température d'un fluide sur moteur de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend un corps (200) assurant la protection de la thermistance (100) et la fixation du capteur, intégralement en matière plastique. 2. Capteur selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le corps (200) en matière plastique est formé d'un plongeur (210) et d'un enrobage support (250) surmoulé sur le plongeur (210). 3. Capteur selon la revendication 2 caractérisé par le fait que l'enrobage (250) remplit le plongeur (210). 4. Capteur selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que le corps en matière plastique (200) définit des moyens de fixation. 5. Capteur selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que les moyens de fixation définis sur le corps en matière plastique (200) sont formés de moyens d'encliquetage (270, 280). 6. Capteur selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que les moyens de fixation prévus sur le corps de capteur (200) comprennent un filetage et une section non circulaire de révolution. 7. Capteur selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que le corps support (200) définit un corps de connecteur surmoulé sur des sorties (260, 262) reliées à la thermistance (100). 8. Capteur selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que le corps en matière plastique (200) est surmoulé sur les sorties (260, 262) liées à la thermistance (100). 9. Capteur selon l'une des revendications 1 à 8 prise en combinaison avec la revendication 2 caractérisé par le fait que le plongeur (210) est formé d'un corps allongé creux définissant un berceau de réception pour la thermistance (100). 10. Capteur selon l'une des revendication 1 à 9 caractérisé par le fait que la paroi d'extrémité (222) du corps en matière plastique (200) placée sur la thermistance (100) possède une épaisseur de l'ordre 0,5 mm. 11. Capteur selon l'une des revendications 1 à 10 prise en combinaison avec la revendication 2 caractérisé par le fait que le plongeur (210) possède des nervures (235, 236, 237) assurant l'étanchéité avec l'enrobage (250). 12. Capteur selon l'une des revendications 1 à 11 prise en combinaison avec la revendication 2 caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens anti rotation (238). 13. Capteur selon la revendication 12 caractérisé par le fait que les moyens anti rotation sont formés de nervures en saillie sur la surface interne du plongeur (210).