Brevet FR2844740A1 — publié le 20040326

I La présente invention concerne un boîtier destiné à être rempli par coulage, notamment un boîtier destiné à recevoir un capteur de pression. Elle concerne plus particulièrement les boîtiers utilisés dans les systèmes de surveillance de la pression des pneumatiques d'un véhicule automobile qui sont placés à l'intérieur de chaque pneumatique du véhicule correspondant. Certaines voitures particulières et certains poids lourds sont maintenant équipés d'un système de surveillance de la pression des pneumatiques. Ils comportent alors dans chaque pneumatique un capteur de pression qui mesure la pression régnant à l'intérieur du pneumatique 10 correspondant et transmet par ondes radio la valeur mesurée à une unité centrale placée dans le véhicule. Généralement, le capteur est intégré à une carte électronique montée dans un boîtier en matière synthétique. Cet ensemble autonome est fixé au niveau de la valve permettant l'introduction d'air dans le pneumatique. L'ensemble du capteur (boîtier + électronique) doit résister aux fortes contraintes auxquelles sont soumises les roues d'un véhicule. Il est alors connu de réaliser le boîtier du capteur de pression sous la forme d'un fond muni d'un rebord périphérique. Un circuit imprimé, sur lequel est fixé le capteur de pression proprement dit, est monté sur le fond du boîtier. De la résine, en général une 20 résine de polyuréthane, est alors coulée dans le boîtier pour maintenir les composants et leur permettre de résister aux fortes contraintes auxquelles ils sont soumis. La résine est coulée par gravité au début de sa phase de polymérisation alors qu'elle présente encore une relativement faible viscosité. La 25 résine remplit alors les interstices entre le fond du boîtier et le circuit imprimé mais il arrive parfois que des bulles d'air se forment et que des zones ne soient pas remplies après durcissement complet de la résine. Ces bulles et ces zones non remplies peuvent être la cause de disfonctionnements de l'électronique contenue dans le boîtier. En effet, compte tenu des hautes pressions jusqu'à 2.10 6 Pa) 30 auxquelles peut être soumis le boîtier, les bulles et les zones d'air sont génératrices de stress mécaniques pouvant aller jusqu'à l'implosion du boîtier plastique. Pour éviter la présence de bulles, il est connu de faire passer dans une chambre à vide l'ensemble du boîtier avec la résine. Ce procédé est le plus 5 souvent efficace mais des bulles subsistent tout de même parfois encore. De plus, le passage dans la chambre à vide a un cot non négligeable. La présente invention a alors pour but de permettre de limiter la présence de bulles dans un boîtier rempli de résine. De préférence, la mise en oeuvre de cette invention ne renchérit pas le cot du boîtier obtenu. A cet effet, elle propose un boîtier destiné à recevoir de la résine par coulée, notamment un boîtier de capteur de pression pour un système de surveillance de la pression de pneumatiques, comportant un fond muni d'un rebord. Selon l'invention, le fond est muni d'une part d'un cône de coulée 15 présentant une base sensiblement circulaire disposée à la surface du fond du boîtier et une pointe orientée vers l'intérieur du boîtier et d'autre part de lignes de répartition formées chacune par une nervure en saillie dans le fond du boîtier. Le cône de coulée permet d'agir sur la matière coulée en amont pour éviter la formation de bulles en déviant progressivement cette matière de sa 20 direction d'injection, généralement verticale, vers la direction d'expansion, généralement horizontale, dans le fond du boîtier. Les lignes de répartition permettent alors de guider la matière dans le fond pour lui faire atteindre le plus rapidement possible les zones les plus éloignées. Dans une forme de réalisation d'un boîtier selon l'invention, au moins 25 une extrémité d'une ligne de répartition se trouve à proximité immédiate du cône de coulée et cette ligne de répartition s'étend approximativement radialement à partir de celui-ci. Pour éviter encore mieux la formation de bulles, la zone de jonction entre le fond du boîtier et le rebord présente de préférence une forme arrondie. 30 De manière générale, il est préférable d'éviter au niveau de toute concavité la présence d'arêtes vives. Pour un boîtier de plus grande taille, on peut prévoir que le boîtier comporte au moins deux cônes de coulée. La présente invention concerne aussi un dispositif électronique comportant un boîtier à l'intérieur duquel se trouvent des composants électroniques noyés dans une résine synthétique, caractérisé en ce que le boîtier est un boîtier tel que décrit ci-dessus. Dans un tel dispositif électronique dans lequel en outre le boîtier est 5 destiné à recevoir d'une part des composants électroniques et d'autre part une batterie présentant sensiblement la forme d'un disque, on peut avantageusement prévoir que la batterie est inclinée par rapport à la zone du fond du boîtier correspondant à l'emplacement de la batterie. Cette disposition de la batterie est favorable à un meilleur écoulement de la résine lors du remplissage du boîtier. 10 L'inclinaison de la batterie est par exemple comprise entre 2 et 100 (un angle important favorise la migration des bulles à la surface, avant durcissement de la résine). Un dispositif électronique selon l'invention est par exemple un capteur de pression d'un système de surveillance de la pression des pneumatiques d'un 15 véhicule automobile. La présente invention propose aussi un procédé de réalisation d'un dispositif tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce que qu'il comporte une étape de remplissage du boîtier par une résine synthétique au cours de laquelle la résine est coulée par gravité, un cône de coulée se trouvant alors à la verticale de 20 chaque zone de coulée de la résine. Dans un tel procédé, la résine utilisée est par exemple une résine à base de polyuréthane. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui suit, faite en référence au dessin schématique annexé, sur lequel: L'unique figure représente en perspective un boîtier selon l'invention. La figure annexée représente un boîtier 2 destiné à recevoir dans une première zone 4 un circuit imprimé (non représenté) et dans une seconde zone 6 une batterie (non représentée) pour l'alimentation en électricité des composants électroniques montés sur le circuit imprimé. Une fois le circuit imprimé et la 30 batterie en place, ce boîtier 2 est rempli d'une résine polyuréthane qui est coulée par gravité au début de sa phase de polymérisation. Le boîtier comporte un fond 8 sensiblement plan et un rebord périphérique 10 entourant le fond 8. Le boîtier 2 représenté au dessin étant destiné à recevoir un capteur de pression pour être utilisé dans un système de surveillance de la pression des pneumatiques d'un véhicule automobile, il comporte une ouverture 12 circulaire pour permettre le passage d'une valve de remplissage d'un pneumatique. Le boîtier 2 est alors fixé sur cette valve par des moyens connus de l'homme du métier. L'ouverture 12 est réalisée au niveau du 5 rebord 10 du boîtier 2. Comme on peut le remarquer sur la figure, la première zone 4 recevant le circuit imprimé se trouve d'un côté de l'ouverture 12 tandis que la seconde zone 6 recevant la batterie se trouve de l'autre côté de l'ouverture 12. On remarque dans le fond 8 du boîtier la présence d'un cône de coulée 14 et de nervures 16. On remarque également la présence d'une lèvre 18 sur le 10 côté du rebord 10 opposé à l'ouverture 12. Cette lèvre 18 est utilisée pour la mise en place du boîtier sur une jante de roue d'un véhicule et on considère ici que cette lèvre 18 ne fait pas partie du rebord 10. Ainsi, le rebord 10 a une hauteur sensiblement constante au-dessus du fond 8 du boîtier. Le cône de coulée 14 présente une base circulaire et sa pointe s'étend 15 vers l'intérieur du boîtier. Il s'agit de préférence d'un cône droit et sa hauteur correspond sensiblement à la hauteur du rebord 10 par rapport au fond 8. Ce cône de coulée 14 est placé sensiblement en regard de l'ouverture 12, entre les première zone 4 et seconde zone 6 du boîtier 2. Il se trouve ainsi en position relativement centrale par rapport au fond 8 du boîtier. Les nervures 16 forment des lignes de répartition pour la résine coulée dans le boîtier. Ces nervures 16 sont de faible hauteur, de l'ordre du millimètre, alors que la hauteur du cône de coulée est de l'ordre de plusieurs millimètres. Bien entendu, ces dimensions dépendent de la taille du boîtier et de la hauteur de résine coulée. Une première nervure 16 part du cône de coulée 14 et s'étend vers la première zone 4 du boîtier. Cette nervure est approximativement radiale par rapport à la base du cône de coulée 14. Les autres nervures 16 sont réparties dans le fond 8 du boîtier au niveau de la première zone 4 du boîtier. Ces nervures 16 sont destinées à guider la résine sous forme liquide jusque dans les endroits 30 les plus éloignés du fond du boîtier. Les nervures 16 sont aidées dans leur tâche qui consiste à répartir la résine de remplissage dans le fond 8 du boîtier par des supports 20 destinés à recevoir le circuit imprimé et la batterie. Lors de la coulée d'une résine synthétique, par exemple une résine polyuréthane, le cône de coulée 14 est disposé à la verticale de la zone de coulée de la résine. Le fond 8 du boîtier se trouve pendant la coulée de la résine à l'horizontale. Durant la coulée, le cône oriente le flux de coulée en le faisant 5 passer d'une direction verticale à une direction horizontale. Il évite également les recirculations du fluide et le piégeage de bulles à l'entrée du jet. Les nervures 16 et autres (tels les supports 20 mais aussi le rebord 10) guident alors la résine encore liquide et distribuent l'écoulement laminaire sur toute la zone à remplir, ici tout le fond 8. De façon connue, la résine, par exemple polyuréthane, est coulée ici au début de sa phase de polymérisation alors qu'elle présente encore une faible viscosité. Le plus souvent, cette résine est assimilable à un fluide de Stokes. Pour un tel fluide, le débit est inversement proportionnel à la viscosité et la perte de charge est directement proportionnelle à la viscosité. Cette dernière augmente 15 exponentiellement avec le temps. Il est donc préférable de remplir le plus rapidement possible tout le fond 8 du boîtier. Grâce au cône de coulée 14 et aux lignes de répartition, la résine atteint plus rapidement des zones complexes à remplir, avec une viscosité moindre, tout en transportant moins de bulles par rapport à un remplissage tel que réalisé avec un boîtier de l'art antérieur. Pour favoriser un meilleur remplissage et éviter la formation de bulles, toute arête vive présente dans une concavité du fond est supprimée. Ainsi, par exemple, la zone de transition entre le fond 8 et le rebord 10 est arrondie. De même, tous les coins du rebord 10 sont arrondis. De manière originale, pour faciliter la coulée de la résine dans la 25 seconde zone 6, il est prévu de conformer les supports 20 de cette zone de telle sorte que la batterie, qui est en place lors de la coulée de même que le circuit imprimé, soit inclinée de 50 environ (de préférence entre 4 et 60) par rapport au fond 8. Cette batterie est généralement une batterie présentant la forme d'un disque et est disposée parallèlement au fond dans les capteurs de pression de 30 l'art antérieur. L'inclinaison ici est telle que la zone de la batterie se trouvant la plus éloignée de la zone de coulée, en considérant le chemin pris par la résine, est à une altitude moindre que la zone de la batterie se trouvant au plus près de la zone de coulée. Toutes ces caractéristiques du boîtier 2 permettent de limiter l'apparition de bulles. On peut également prévoir, mais ceci ne concerne plus le boîtier mais le procédé de remplissage, de mettre en vibration le boîtier recevant la résine lors de la coulée de celle-ci. Une telle mise en vibration facilite 5 l'annulation des tensions superficielles maintenant les bulles au contact des parois. Cette mesure n'entraîne pas de surcot sensible pour la fabrication du dispositif électronique comportant le boîtier, le circuit imprimé et la batterie. La présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif. Elle concerne également toutes les 10 variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier. Ainsi, la forme et les dimensions données le sont à titre indicatif. De même, le boîtier rempli de résine peut trouver une application autre que la surveillance de pression dans des pneumatiques. Comme décrit ci-dessus, on prévoit de préférence une seule zone de 15 coulée pour le boîtier. Toutefois, il est également possible de prévoir deux (ou encore plus) zones de coulée. Dans ce cas, le fond du boîtier est alors équipé de préférence d'autant de cônes de coulée qu'il y a de points d'injection de résine. Le fait d'incliner la batterie et de supprimer toutes arêtes vives à l'intérieur du boîtier est bien entendu préférentiel mais dans certains cas, 20 notamment lorsque le boîtier est mis en vibration, il est possible de mettre en oeuvre l'une et/ou l'autre de ces caractéristiques. REVENDICATIONS 1. Boîtier (2) destiné à recevoir de la résine par coulée, notamment boîtier de capteur de pression pour système de surveillance de la pression de pneumatiques, comportant un fond (8) muni d'un rebord (10), caractérisé en ce que le fond (8) est muni d'une part d'un cône de 5 coulée (14) présentant une base sensiblement circulaire disposée à la surface du fond du boîtier et une pointe orientée vers l'intérieur du boîtier et d'autre part de lignes de répartition (16) formées chacune par une nervure en saillie dans le fond (8) du boîtier. 2. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une 10 extrémité d'une ligne de répartition (16) se trouve à proximité immédiate du cône de coulée (14) et en ce que cette ligne de répartition (16) s'étend approximativement radialement à partir de celui-ci. 3. Boîtier selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la zone de jonction entre le fond (8) du boîtier et le rebord (10) présente une 15 forme arrondie. 4. Boîtier selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux cônes de coulée (14). 5. Dispositif électronique comportant un boîtier à l'intérieur duquel se trouvent des composants électroniques noyés dans une résine synthétique, 20 caractérisé en ce que le boîtier est un boîtier selon l'une des revendications 1 à 4. 6. Dispositif électronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le boîtier (2) est destiné à recevoir d'une part des composants électroniques et d'autre part une batterie présentant sensiblement la forme d'un disque, et en ce que la batterie est inclinée par rapport à la zone (6) du fond du boîtier 25 correspondant à l'emplacement de la batterie. 7. Dispositif électronique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'inclinaison de la batterie est comprise entre 2 et 10 , de préférence entre 4 et 60. 8. Dispositif électronique selon l'une des revendications 5 à 7, 30 caractérisé en ce qu'il s'agit d'un capteur de pression d'un système de surveillance de la pression des pneumatiques d'un véhicule automobile. 9. Procédé de réalisation d'un dispositif selon l'une des revendications à 8, caractérisé en ce que qu'il comporte une étape de remplissage du boîtier par une résine synthétique au cours de laquelle la résine est coulée par gravité, un cône de coulée (14) se trouvant alors à la verticale de chaque zone de coulée de la résine. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la résine utilisée est une résine à base de polyuréthane.