Brevet FR2930990A1 — publié le 20091113

La présente invention se rapporte à un assemblage constitué d'un faisceau de fils ou câbles électriques et d'une sonde de température. La présente invention se rapporte également à un véhicule automobile comportant un assemblage du genre mentionné ci-dessus. On connaît déjà, notamment dans le domaine automobile, le fait d'utiliser une sonde de température. Ces sondes de température sont basées sur l'utilisation de CTN. Or, les sondes CTN sont coûteuses et fragiles. En outre, pour réaliser une sonde complète, le processus est complexe. En particulier, on ne peut pas réaliser une sonde surfacique (appelée aussi intégrale) en utilisant un même processus. La présente invention vise à surmonter les inconvénients de l'art antérieur en mettant à disposition un faisceau de fils ou câbles électriques comportant une sonde de température que l'on peut fabriquer de manière très simple et sous une forme ponctuelle ou surfacique (ou intégrale). Suivant l'invention, un assemblage comportant un faisceau de fils ou câbles électriques et une sonde de température, est caractérisé en ce que le faisceau de fil comporte au moins trois fils et la sonde de température est constituée de deux fils du faisceau de fils, chacun en un alliage respectif permettant de délivrer une force électromotrice pour obtenir une fonction de thermocouple. De préférence, __es deux fils du faisceau formant la sonde sont soudés l'un à l'autre, notamment suivant un interface de soudure formé par deux tronçons d'extrémité respectifs mutuellement soudés. De préférence, le au moins un fil restant est destiné au transport de données ou de puissance. Ainsi, suivant l'invention, on se passe maintenant de l'utilisation de sondes de type CTN et on les remplace Par une fonction de thermocouple réalisée par deux fils en alliage respectif permettant d'obtenir un thermocouple suivant un type T, K, J, D, etc., les deux fils étant intégrés dans le faisceau de fils électriques, pour ainsi obtenir une sonde de température. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les deux fils formant la sonde sont respectivement un fil de cuivre et un fil en alliage constantan (de 45 à 60 % en cuivre/de 65 à 40 % en nickel) pour obtenir un thermocouple de type T. L'avantage de ce thermocouple de type T est que l'on peut traiter les deux fils avec des processus standards de coupe et donc obtenir un gain car il n'est pas nécessaire de prévoir des investissements spécifiques supplémentaires à la mise en oeuvre de ces deux fils dans le cadre de faisceaux de fils électriques dans le domaine automobile. De préférence, le point de jonction entre les deux alliages des deux fils, pour réaliser la fonction thermocouple proprement dite, se fait sans ajout de matière. En particulier, la jonction est réalisée par soudure par ultrason ou par compactage, notamment par sertissage. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, les deux fils sont mis en contact l'un avec l'autre, notamment soudés par ultrason, sertis ou compactés, et sont en outre mis en contact l'un et l'autre avec une plaque thermo conductrice, dont la fonction est de former une plaque d'échange, l'ensemble formant ainsi une sonde surfacique ou intégrale. Certes, cette manière de faire peut amener à déséquilibrer le couple par un jeu de matières, mais permet d'avoir plus facilement une sonde dite intégrale ou surfacique réalisant une moyenne de température dans une veine d'air à partir d'une surface thermo conductrice (par exemple en cuivre). Cependant ce déséquilibre peut être facilement compensé par l'électronique du véhicule ou, à défaut, en mettant entre le thermocouple formé par les deux fils et la plaque une matière isolante électriquement mais non thermiquement. Des exemples d'application de sonde (ponctuelle ou surfacique ou intégrale) de ce genre se trouveront facilement dans un appareil de climatisation, dans la régulation de nappes chauffantes dans les sièges, dans la prise de température en vue de prévenir le givrage, dans une sonde de température en façade avant, dans une sonde de température de l'air extérieur pour un affichage sur l'ordinateur de bord, etc. Suivant un mode de réalisation préféré, un surmoulage est moulé sur au moins les deux fils du faisceau formant la sonde, notamment sur tout le faisceau. Suivant un perfectionnement, un circuit électronique lié à la sonde est noyé dans le surmoulage. Suivant un perfectionnement de l'invention, le surmoulage moulé autour des deux fils formant la sonde est constitué d'une couche de matière de moulage, notamment thermoplastique, qui forme une enveloppe autour des deux fils formant la sonde, l'enveloppe comportant une première zone ayant une première plus grande dimension transversale, notamment un premier diamètre, et une deuxième zone ayant une deuxième plus grande dimension transversale, notamment un deuxième diamètre, la deuxième zone entourant au moins en partie, de préférence complètement, les deux tronçons d'extrémité des deux fils soudés l'un à l'autre, et la deuxième plus grande dimension transversale (mesurée dans la direction perpendiculaire aux fils) est inférieure à la première plus grande dimension transversale. De préférence, l'enveloppe ou couche de matière de moulage s'étend au delà des tronçons d'extrémité, de sorte que l'enveloppe a, au delà de la deuxième zone qui entoure les tronçons d'extrémité, une troisième zone d'extrémité. De préférence, la troisième zone d'extrémité a une plus grande dimension transversale plus grande que celle de la deuxième zone, de sorte qu'il est formé une encoche annulaire au niveau des deux tronçons d'extrémité des fils de la sonde. De préférence, la troisième zone d'extrémité a une plus grande dimension transversale égale à celle de la deuxième zone. De préférence, l'épaisseur de matière du surmoulage de la première zone est supérieure à l'épaisseur de matière de surmoulage de la deuxième zone autour des deux tronçons de fil. La présente invention se rapporte également à une sonde de température comportant deux fils, chacun en un alliage respectif permettant de délivrer une force électromotrice pour obtenir une fonction de thermocouple, dont des tronçons d'extrémité respectifs sont soudés l'un à l'autre et la sonde est entourée d'une enveloppe en matière de moulage comme définie ci dessus. La présente invention se rapporte également à un véhicule automobile comportant un assemblage suivant l'invention. On décrit maintenant un mode de réalisation 30 préféré de l'invention en se reportant aux dessins dans lesquels, à la figure 1 il est représenté un assemblage suivant l'invention compertant un faisceau de fils électriques et une sonde de température, à la figure 2 il est représenté un assemblage suivant une variante de l'invention ; à la f gare 3 il est représenté une sonde suivant l'invention ; et à la figure 4 il est représenté une sonde suivant un autre mode de réalisation de l'invention. A la figure 1, il est représenté un faisceau 1 de fils électriques 2, 3, 4, 5. Parmi ces fils électriques, les fils 4 et 5 sont respectivement en cuivre et en alliage constantan (60 % de cuivre/40 % de nickel). Ces deux fils forment un thermocouple. Ces deux fils sont soudés l'un à l'autre sur deux tronçons respectifs d'extrémité par épissurage à ultrasons ou par compactage. On obtient ainsi, par cette soudure, la fonction de thermocouple, en raison de la différence entre les deux matériaux soudés l'un à l'autre qui, ainsi, forment entre eux une force électromotrice permettant de déterminer une température qui est fonction de la force électromotrice mesurée. Les fils restants du faisceau, qui ne forment pas de sonde sont destinés à transporter des données et/ou de la puissance et peuvent être en le même matériau que les dits deux fils, par exemple en Cuivre, mais peuvent être également en un matériau différent, par exemple en Aluminium, voire en des matériaux non métalliques ou non conducteur de l'électricité, par exemple il peut s'agir de câbles à base de fibres optiques. Chaque fil du thermocouple comporte une section d'extrémité 15 et 16 respectivement en contact mutuellement l'une avec l'autre après soudure par ultrason. La soudure peut être faite de manière générale par un procédé sans apport de matière de soudure, notamment par soudure au Laser, soudure ultrasonique, soudure par compactage, notamment par sertissage, soudure électrique ou analogue. Suivant un autre mode de réalisation possible de l'invention, les fils 4' et 5', toujours en cuivre et en constantan, sont sertis ou mis en contact sur une plaque 7 thermo conductrice, par exemple en cuivre. Chaque fil du thermocouple comporte une section d'extrémité 15' et 16' respectivement en contact mutuellement l'une avec l'autre après soudure ou sertissage. Le sertissage entre la plaque de cuivre et les deux fils se fait sur une surface 17 de la plaque thermo conductrice qui eso de plus grande dimension d'aire que la surface des deux sections 15' et 16' des deux fils qui viennent en contact l'un avec l'autre. On obtient ainsi ce que l'on appelle une sonde Intégrale ou Surfacique, qui permet d'améliorer la représentativité de la mesure de la température de la veine d'air de la sonde en réalisant une moyenne des températures détectées sur toute la surface de la plaque 7. L'ensemble du faisceau peut être surmoulé par une matière thermoplastique. On peut également ajouter dans la matière thermoplastique de surmoulage un circuit imprimé, directement dans le surmoulage entourant les fils électriques. Ce circuit imprimé peut par exemple être le circuit de traitement des données prélevées par la sonde. A la figure 3, il est représenté une extrémité d'une sonde suivant l'invention comportant un surmoulage. Le surmoulage 20 est constitué d'une enveloppe cylindrique circulaire ayant un premier tronçon 21 d'un premier diamètre, un deuxième tronçon 22 d'un deuxième diamètre et un troisième tronçon 23 d'extrémité ayant un troisième diamètre. Les premier et troisième diamètres sont égaux. Ils pourraient être différents. Le premier diamètre est supérieur au deuxième diamètre de sorte qu'il est formée dans le surmoulage 20 une encoche annulaire 24. Cette encoche annulaire 24 et le deuxième tronçon 22 entoure les deux tronçons 15 et 16 d'extrémité soudés l'un à l'autre des deux fils. On obtient ainsi un écoulement aéraulique convenable autour des deux tronçons des deux fils, ce qui favorise la fiabilité des mesures de la sonde. On pourrait également prévoir, comme représenté à la figure 4, dans laquelle les éléments ayant les mêmes fonction que ceux de la figure 3 ont été affectés des même références numériques, que le troisième tronçon du surmoulage ait le même diamètre que le deuxième tronçon. On pourrait également prévoir qu'il n'y ait pas de troisième tronçon, les deux fils 15 et 16 s'étendant alors sensiblement jusqu'à l'extrémité distale de la sonde. Les deux tronçons 15 et 16 d'extrémité s'étendent sur toute l'extension longitudinale de l'encoche 24 annulaire. Ils pénètrent également dans le tronçon 23 d'extrémité de l'enveloppe. De préférence, ils ne s'étendent pas jusqu'au bout du tronçon 23. On pourrait également prévoir que les deux tronçons 15 et 16 ne s'étendent pas sur toute la longueur de l'encoche 24 et se terminent avant d'atteindre le tronçon 23 de l'enveloppe. De préférence, l'épaisseur du surmoulage autour des deux tronçons d'extrémité des fils, c'est à dire au niveau du deuxième tronçon de l'enveloppe doit être la plus fine possible afin de ne pas augmenter le temps de réponse à un changement de température. On pourrait également prévoir un surmoulage identique à celui de la figure 3 autour d'un faisceau de fils comportant outre les deux fils formant la sonde des fils supplémentaires, notamment les fils 2 et 3. L'épaisseur de la matière thermoplastique formant le surmoulage est supérieure au niveau du premier tronçon par rapport à celle du deuxième tronçon qui entoure les deux tronçons 15, 16 (ou 15', 16') de fil. Cette deuxième épaisseur moindre est également inférieure à l'épaisseur de la matière thermoplastique du troisième tronçon, qui peut notamment être plein comme à la figure 4. On pourrait également prévoir des ailettes en forme de rainure issues du deuxième tronçon du surmoulage pour améliorer l'échange thermique.15 REVENDICATIONS1. Assemblage comportant un faisceau (1) de fils (2, 3, 4, 5) ou câbles électriques et une sonde de température, caractérisé en ce que le faisceau de fil comporte au moins trois fils et la sonde de température est constituée de deux fils (4, 5 ; 4', 5') du faisceau de fils, chacun en un alliage respectif permettant de délivrer une force électromotrice pour obtenir une fonction de thermocouple. 2. Assemblage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux fils du faisceau formant la sonde sont soudés l'un à l'autre. 3. Assemblage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la soudure des deux fils est réalisée suivant un interface de soudure formé par deux tronçons d'extrémité respectifs mutuellement soudés. 4. Assemblage suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le au moins un fil (2, 3) restant est destiné au transport de données et/ou de puissance. 5. Assemblage suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux fils sont respectivement un fil de cuivre et un fil en alliage constantan pour obtenir un thermocouple de type T. 6. Assemblage suivant l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les deux fils (4', 5') sont mis en contact (par exemple soudés, sertis ou collés) l'un à l'autre avec une plaque (7)thermo conductrice, notamment de cuivre, formant une surface d'échange thermique. 7. Assemblage suivant l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la soudure entre les deux alliages des deux fils, pour ainsi former la fonction thermocouple proprement dite, se fait sans ajout de matière. 8. Assemblage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que cette soudure se fait par ultrasons. 9. Assemblage suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un surmoulage est moulé au moins autour des deux fils formar..t la sonde, notamment autour du faisceau. 10. Assemblage suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'un circuit électronique lié à la sonde est également noyé dans ce surmculage. 11. Assemblage suivant =_a revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le surmoulage moulé autour des deux fils formant la sonde est constitué d'une couche de matière de moulage, notamment thermoplastique, qui forme une enveloppe autour des deux fils formant la sonde, l'enveloppe comportant une première zone ayant une première plus grande dimension transversale, notamment un premier diamètre, et une deuxième zone ayant une deuxième plus grande dimension transversale, notamment un deuxième diamètre, la deuxième zone entourant au moins en partie, de préférence complètement, les deux tronçons d'extrémité des deux fils soudés l'un à l'autre, et la deuxième plus grande dimension transversale (mesurée dans la direction perpendiculaire aux fils) est inférieure à la première plus grande dimension transversale. 12. Assemblage suivant la revendication 11, caractérisé en ce l'enveloppe ou couche de matière de moulage s'étend au delà des tronçons d'extrémité, de sorte que l'enveloppe a, au delà de la deuxième zone qui entoure les tronçons d'extrémité, une troisième zone d'extrémité. 13. Assemblage suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la troisième zone d'extrémité a une plus grande dimension transversale plus grande que celle de la deuxième zone, de sorte qu'il est formé une encoche annulaire (24) au niveau des deux tronçons d'extrémitédes fils de la sonde. 14. Assemblage suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la troisième zone d'extrémité a une plus grande dimension transversale égale à celle de la deuxième zone. 15. Assemblage suivant 1' une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que l'épaisseur de matière du surmoulage de la première zone est supérieure à l'épaisseur de matière de surmoulage de la deuxième zone autour des deux tronçons de fil. 16. Sonde de température comportant deux fils, chacun en un alliage respectif permettant de délivrer une force électromotrice pour obtenir une fonction de thermocouple, dont des tronçons d'extrémité respectifs sont soudés l'un à l'autre et la sonde est entourée d'une enveloppe en matière de moulage constituée d'une couche de matière de moulage, notamment thermoplastique, qui forme une enveloppe autour des deux fils formant la sonde, caractérisée en ce que l'enveloppe comporte une première zone ayant une première plus grande dimension transversale et une deuxième zone ayant une deuxième plus grande dimension transversale, la deuxième zone entourant au moins en partie, de préférence complètement, les deux tronçons d'extrémité des deux fils soudés l'un à l'autre, et la deuxième plus grande dimension transversale (mesurée dans la direction perpendiculaire aux fils) est inférieure à la première plus grande dimension transversale. 17. Sonde suivant la revendication 16, caractérisée en ce que l'enveloppe ou couche de matière de moulage s'étend au delà des tronçons d'extrémité, de sorte que l'enveloppe a, au delà de la deuxième zone qui entoure les tronçons d'extrémité, une troisième zone d'extrémité. 18. Sonde suivant la revendication 17, caractérisé en ce que la troisième zone d'extrémité a une plus grande 11dimension transversale plus grande que celle de la deuxième zone, de sorte qu'il est formé une encoche annulaire (24) au niveau des deux tronçons d'extrémité des fils de la sonde. 19. Sonde suivant la revendication 17, caractérisé en ce que la troisième zone d'extrémité a une plus grande dimension transversale égale à celle de la deuxième zone. 20. Sonde suivant l'une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que l'épaisseur de matière du surmoulage de la première zone est supérieure à l'épaisseur de matière de surmoulage de la deuxième zone autour des deux tronçons de fil. 21. Véhicule automobile comportant un assemblage suivant l'une des revendications 1 à 15 et/ou une sonde suivant 15 l'une des revendications 16 à 20.