Brevet FR2841645A1 — publié le 20040102

L'invention concerne un capteur pour la détection sans contact d'une valeur de mesure, rapportée à un déplacement, d'une pièce qui peut se déplacer devant le capteur, notamment un capteur de champ magnétique, dans lequel une vitesse de rotation, une vitesse, une position en rotation ou analogue peut être explorée au moyen d'un champ magnétique passant à proximité, comportant un corps électronique du capteur, qui est logé et fixé dans un boîtier en matière plastique. Le boîtier de tels capteurs est constitué habituellement par un boîtier en forme de pot en matière plastique, qui, pour le positionnement précis et la fixation précise du corps du capteur, est pourvu, au niveau de sa paroi intérieure, de parties saillantes et de nervures. En vis-à-vis d'une ouverture du boîtier utilisée pour l'introduction du corps du capteur est disposé un fond de boîtier, qui à l'état monté est dirigé dans la direction du composant à explorer. Il existe d'une part un conflit entre une épaisseur de paroi suffisante du boîtier servant à garantir la stabilité de forme, l'étanchéité et la protection sre du corps du capteur, et d'autre part une épaisseur de paroi aussi faible que possible pour garantir la détection sans contact des signaux à partir de l'extérieur. Dans des capteurs connus il s'est avéré qu'une limite pour l'épaisseur de paroi d'un boîtier en matière plastique se situe pour de tels capteurs entre environ 0,3 et 0,4 mm, étant donné que c'est la limite pour une pièce moulée par injection qui satisfasse encore les critères de solidité, géométrie et étanchéité pour un tel capteur. On connaît des capteurs dans lesquels à la place d'un boîtier en matière plastique on utilise un pot métallique, dans lequel le corps du capteur est inséré, et fermé de façon étanche au moyen d'un joint torique et est fixé par roulage. Un inconvénient réside dans le fait que dans un pot métallique en tant que boîtier il n'existe pas de contours intérieurs sur lesquels le corps du capteur puisse être positionné et fixé de façon précise. Au contraire la présente invention a pour but d'indiquer un capteur et un procédé pour sa fabrication, qui comporte un boîtier, qui est optimisé en ce qui concerne la fixation du corps du capteur dans le boîtier et en ce qui concerne la sensibilité des capteurs également en cas de faibles signaux. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que le boîtier possède une section de paroi d'épaisseur réduite, qui est renforcée par une pièce en tôle incorporée par injection. L'épaisseur de paroi de la section de paroi d'épaisseur réduite est réduite par rapport aux autres sections de paroi du boîtier. En particulier l'épaisseur de paroi de cette section est réduite à une valeur inférieure à celle qui peut être encore réalisée avec la technique de moulage par injection en une matière plastique, sans que ceci n'affecte la stabilité et la solidité de la paroi du boîtier. Grâce à la pièce en tôle incorporée par injection dans la section de paroi, l'épaisseur de cette dernière peut être réduite à une valeur qui est inférieure à la valeur, qui est par ailleurs possible avec le moulage par injection en matière plastique, pour de tels éléments de boîtier. Les signaux pouvant être détectés par le capteur selon l'invention peuvent par conséquent être plus faibles que dans le cas de capteurs comportant des boîtiers en matière plastique sans pièce en tôle incorporée ou enrobée par injection conformément à l'invention. Ceci présente, notamment dans le cas de capteurs de champs magnétiques, l'avantage consistant en ce qu'on peut utiliser des aimants plus faibles, ce qui permet de réduire la taille de construction du capteur, ou bien que l'on peut augmenter les réserves de sécurité en ce qui concerne la largeur de bande de détection du capteur. Cependant, le capteur selon l'invention présente l'avantage consistant en ce que sur la paroi intérieure du boîtier on peut prévoir des géométries variables, par exemple au moyen du moule de coulée par injection, pour un positionnement précis et une fixation précise du corps du capteur. Par exemple, on peut prévoir sur la paroi intérieure du boîtier, des parties saillantes en matière plastique qui permettent, par exemple au moyen d'un soudage laser, une fixation sre du corps du capteur. Conformément à un agencement avantageux de l'invention, le boîtier du capteur comporte un logement en forme de pot et la section de paroi d'épaisseur réduite forme le fond du pot du logement. Le boîtier du capteur peut être aussi fabriqué en une seule étape de moulage par injection et ne requiert aucun assemblage ni jonction de plusieurs éléments de boîtier. Conformément à une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le boîtier comporte un contour intérieur pourvu de nervures de renfort, auquel le corps du capteur peut être fixé au moyen d'un usinage par laser. De ce fait le corps du capteur peut être positionné avec son composant sensible aussi près que possible de la partie mobile, tout en étant fixé toujours d'une manière très précise en position dans le boîtier. De ce fait une fente d'air entre le capteur et la partie mobile, d'o il reçoit le signal, peut être réglée à une taille plus grande que cela n'était possible avec les capteurs connus jusqu'alors, étant donné que la précision de mesure et la sensibilité sont accrues. Conformément à une autre forme de réalisation avantageuse de l'invention, la pièce en tôle enrobée par injection dans la section de paroi d'épaisseur réduite est une tôle emboutie possédant un bord relevé et des moulures latérales et/ou des méplats latéraux en tant que sreté contre un déplacement par rotation. De préférence, la pièce en tôle est formée d'un matériau métallique amagnétique, ce qui empêche une magnétisation afin qu'un signal du capteur ne soit pas faussé, notamment dans le cas de capteurs qui travaillent avec la détection d'un champ magnétique. La partie de bord relevée de la pièce en tôle présente l'avantage consistant en ce que lors de l'inclusion par moulage ou de l'enrobage par injection avec la matière plastique du boîtier en matière plastique, la partie en tôle est bien enchâssée et retenue au niveau de ses bords. Les moulures ou les méplats de la pièce en tôle réalisées par conséquent en forme d'assiette ou de plateau, présentent l'avantage consistant en ce qu'une part la stabilité vis-à-vis de fléchissement est accrue et que d'autre part une rotation de la pièce en tôle par rapport au fond du pot est évitée. Globalement l'utilisation d'un métal en tant qu'élément de renfort du fond du pot présente l'avantage consistant en ce que l'on peut obtenir une épaisseur aussi faible que possible et que le fond du boîtier est plus stable et plus dense. Dans le cas de capteurs de champs magnétique, on peut par conséquent utiliser un aimant plus petit ou bien il est possible de prévoir une fente d'air plus grande entre le capteur et la partie mobile à explorer. L'épaisseur de paroi de la section d'épaisseur réduite du boîtier se situe de préférence dans un ordre de grandeur d'.environ 0,1 mm, alors que les épaisseurs minimum de parois de tels composants, pouvant être réalisées avec l'enrobage par injection en matière plastique, se situent dans l'ordre de grandeur de 0,3-0,4 mm. L'invention a en outre pour objet un procédé pour fabriquer un capteur comportant un boîtier en matière plastique servant à loger un corps électronique du capteur, notamment un corps de capteur d'un capteur de champ magnétique, caractérisé par l'emboutissage d'une pièce de forme formée d'une tôle mince conformément à la forme d'une section de la paroi du boîtier et moulage par injection du boîtier moyennant l'insertion de la pièce de forme de sorte qu'on obtient à l'emplacement de la pièce de forme une section de paroi qui possède une épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur de paroi des autres sections du boîtier en matière plastique. Le procédé est avantageux notamment par le fait simplement au moyen d'une seule étape opératoire supplémentaire, à savoir l'emboutissage d'une pièce de forme à partir d'une tôle à paroi mince conformément à la forme d'une section de paroi du boîtier, on peut fabriquer un capteur ayant des caractéristiques d'échantillonnage améliorées, tout en conservant simultanément les avantages d'un boîtier en matière plastique en ce qui concerne la fixation du corps du capteur à l'aide de nervures et d'un soudage par laser ou analogue. En raison de l'épaisseur réduite de la paroi de la section de paroi dans laquelle la pièce de forme est insérée lors de l'enrobage par injection du boîtier à des fins de renfort, une déformation ou un manque de stabilité du boîtier est évité de la même manière, ainsi qu'un endommagement du corps du capteur disposé à l'intérieur du boîtier, et ce d'une manière efficace au moyen de l'étanchéité de la pièce en tôle. Dans le cas de capteurs de champs magnétiques, on peut utiliser des aimants plus petits, ce qui permet de réduire globalement le cot du capteur. Les tolérances d'une partie en tôle à paroi mince sont en outre nettement plus faibles que dans le cas d'un fond en matière plastique que dans le cas d'un fond en matière plastique avec la technique de moulage par injection, ce qui permet de réaliser d'une manière encore plus précise le positionnement du corps du capteur. Avantageusement, dans le cas du procédé selon l'invention, on utilise une tôle métallique amagnétique ayant une épaisseur de l'ordre de grandeur d'environ 0,1 mm. Ceci permet d'éviter des influences ou des altérations du signal exploré sur la base d'une charge magnétique de la pièce en tôle, de sorte que la précision du capteur est élevée notamment également dans le cas de capteurs de champs magnétiques. Selon une autre caractéristique du procédé selon l'invention, la fixation du corps du capteur du boîtier est effectuée à l'aide de nervures de fixation et d'un soudage par laser. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure la représente une vue en élévation latérale et en coupe d'un exemple de réalisation d'un capteur selon l'invention; - la figure lb représente une vue en plan du capteur de l'exemple de réalisation de l'invention, représenté sur la figure la; - la figure 2a représente une vue détaillée de la pièce en tôle emboutie servant à renforcer la section de paroi du boîtier du capteur des figures la et lb; et - la figure 2b représente une vue de détail de la partie en tôle emboutie de la figure 2a. Sur les figures la et lb on a représenté un exemple *de réalisation d'un capteur selon l'invention. Un corps de capteur 1, qui est par exemple un corps d'un capteur de champ magnétique, est logé et fixé dans un boîtier 2 du capteur 10. Le capteur 10 est par exemple un capteur de champ magnétique, qui peut explorer un mouvement de rotation d'une pièce (non représentée) située dans la direction d'échantillon S (voir la flèche S sur la figure la) au moyen de la détection d'un champ magnétique. Le corps 1 du capteur est orienté, dans le boîtier 2 du capteur 10, avec son côté avant tourné vers la section de paroi 3 du boîtier 2, qui possède une épaisseur de paroi plus faible que les parois latérales du boîtier 2. La section de paroi 3 possédant une épaisseur de paroi réduite est constituée par une pièce en tôle emboutie 4, qui a été insérée et enrobée lors du moulage par injection du boîtier 2. De ce fait on obtient au niveau de la section de paroi 3 une épaisseur de paroi très faible égale au maximum à 0,1 mm, alors que les parois latérales du boîtier 2 doivent posséder une épaisseur de paroi d'au moins 0,3-0,4 mm, sur la base de critères de stabilité et de densité et de critères technologies de moulage par injection. De ce fait, le capteur peut être disposé à une distance plus grande de la pièce mobile à explorer étant donné que l'épaisseur de paroi réduite permet un bon comportement d'exploration même dans le cas de signaux plus faibles. Sur la figure lb on a représenté le capteur de la figure la selon une vue en plan. La pièce en tôle emboutie 4, qui est enrobée par injection dans le boîtier 2, possède par conséquent la forme d'un plateau qui comporte des bords latéraux relevés 5. La pièce en tôle emboutie 4 est représentée de façon détaillée sur les figures 2a et 2b. Ici les bords relevés 5 de la pièce en tôle emboutie 4, qui est utilisée en tant qu'insert de renfort au niveau de la section de paroi d'épaisseur réduite du boîtier. Les bords relevés 5 de la pièce en tôle 4 permettent une bonne fixation sre ou un bon enrobage sr de la pièce en tôle dans le reste du boîtier 2. D'autre part la pièce en tôle 4 comporte sur sa périphérie extérieure trois méplats 6 - comme cela est visible sur la figure 2a - qui servent à empêcher une rotation de la pièce en tôle 4 lors de la fabrication du boîtier du capteur. En outre la pièce en tôle 4 peut comporter des moulures par exemple au niveau de sa partie de bord, (non représentée sur les figures) pour accroître plus encore sa stabilité vis-à-vis d'un fléchissement. Toutes les caractéristiques décrites et représentées sur le dessin peuvent être essentielles pour l'invention individuellement ou en étant réunies selon une combinaison quelconque. REVENDICATIONS 1. Capteur (10) pour la détection sans contact d'une valeur de mesure, rapportée à un déplacement, d'une pièce qui peut se déplacer devant le capteur, notamment un capteur de champ magnétique, dans lequel une vitesse de rotation, une vitesse, une position en rotation ou analogue peut être explorée au moyen d'un champ magnétique passant à proximité, comportant un corps électronique (1) du capteur, qui est logé et fixé dans un boîtier en matière plastique (2), caractérisé en ce que le boîtier en matière plastique (2) comporte une section de paroi (3) d'épaisseur réduite, qui est renforcée par une pièce en tôle (4) incorporée par injection. 2. Capteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (2) comporte un logement en forme de pot et que la section de paroi d'épaisseur réduite (3) est le fond du pot du logement. 3. Capteur (10) selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le boîtier (2) possède un contour intérieur pourvu de nervures de renfort, auquel le corps du capteur peut être fixé au moyen d'un usinage par laser. 4. Capteur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce en tôle (4) est une tôle emboutie possédant un bord relevé (5) et des moulures latérales et/ou des méplats latéraux (6). 5. Capteur (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce en tôle (4) est formée d'un matériau métallique amagnétique. 6. Procédé pour fabriquer un capteur (10) comportant un boîtier (2) en matière plastique servant à loger un corps électronique (1) du capteur, notamment un corps de capteur d'un capteur de champ magnétique, caractérisé par l'emboutissage d'une pièce de forme formée d'une tôle mince conformément à la forme d'une section (3) de la paroi du boîtier (2) et moulage par injection du boîtier moyennant l'insertion de la pièce de forme de sorte qu'on obtient à l'emplacement de la pièce de forme une section de paroi (3) qui possède une épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur de paroi des autres sections du boîtier en matière plastique (2). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par l'utilisation d'une tôle métallique amagnétique ayant une épaisseur de l'ordre de grandeur d'environ 0,1 mm. 8. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 6 ou 7, caractérisé par la fixation du corps (1) du capteur du boîtier (2) à l'aide de nervures de fixation et d'un soudage par laser.