Brevet FR2947962A1 — publié le 20110114

La présente invention concerne le domaine technique des systèmes de connexion électrique des dispositifs électriques pour véhicule, utilisés à haute température, tels que, par exemple, bougies, actionneurs ou capteurs de mesure. L'objet de l'invention concerne plus particulièrement un système de connexion électrique pour dispositif électrique de mesure de paramètres physiques ou de composants dans les gaz d'échappement tels que température, masse de particules, composition gazeuse, etc. L'objet de l'invention trouve une application particulièrement 10 avantageuse dans le domaine de la mesure de suie dans les gaz d'échappement. Dans l'état de la technique, il est connu diverses variantes de réalisation d'un dispositif de mesure pour gaz d'échappement. Par exemple, le brevet US 5 247 562 décrit un dispositif comportant dans un corps tubulaire 15 métallique, un détecteur se présentant sous la forme d'un composant diélectrique allongé possédant une partie distale munie d'au moins une électrode formant une cellule de mesure. Cette cellule de mesure est reliée électriquement à des plots de contact électriques aménagés à la partie proximale du détecteur. Ce dispositif comporte également un système de 20 connexion électrique du détecteur à un faisceau de raccordement électrique. Un tel système de connexion comporte deux demi-coquilles diélectriques montées en vis-à-vis et entre lesquelles est engagée la partie proximale du détecteur. Des languettes de contact électrique avec les plots sont interposées entre au moins une demi-coquille et le détecteur et sont reliés 25 électriquement au faisceau de raccordement. Les deux demi-coquilles sont maintenues en position par l'intermédiaire d'une bague ressort. D'une manière générale, il est à noter qu'un tel dispositif électrique monté sur un véhicule est soumis à des vibrations mécaniques. Aussi, l'un des inconvénients majeurs d'un tel dispositif concerne la difficulté à 30 conserver dans le temps une connexion électrique efficace entre le détecteur et les languettes de contact électrique. Par ailleurs, un tel dispositif possède un encombrement important, ce qui présente un inconvénient dans de nombreuses applications. La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un nouveau système de connexion électrique pour véhicule, utilisé à haute température, adapté pour assurer durablement une connexion électrique avec l'électrode du composant diélectrique, quelles que soient les contraintes vibratoires subies par un tel dispositif électrique. Pour atteindre un tel objectif, le système de connexion électrique pour véhicules entre des plots de contact électrique aménagés à la partie proximale d'un composant diélectrique allongé et un faisceau de raccordement électrique, comporte : . deux demi-coquilles diélectriques montées en vis-à-vis pour présenter d'un côté, une partie distale et du côté opposé, une partie proximale, la partie proximale du composant étant engagée entre les demi- coquilles, du côté de la partie distale, . des languettes de contact électrique avec les plots, interposées entre au moins une demi-coquille et le composant, et reliées électriquement au faisceau de raccordement, . une bague ressort entourant les demi-coquilles pour assurer leur maintien en position. Selon l'invention : - les demi-coquilles comportent à la partie proximale un pivot de sorte que les demi-coquilles s'ouvrent angulairement l'une par rapport à l'autre en direction de la partie distale, la bague ressort entourant les demi-coquilles à la partie proximale pour les maintenir en position d'ouverture angulaire, - les demi-coquilles comportent extérieurement ensemble, à la partie distale, une surface d'appui pour un corps tubulaire assurant le rapprochement des demi-coquilles pour assurer le contact électrique entre les languettes de contact et les plots. Selon une caractéristique de l'invention, la bague ressort est montée sur les demi-coquilles de sorte que les demi-coquilles et la bague ressort se trouvent montées à l'intérieur du corps tubulaire. Selon une caractéristique préférée de réalisation, la bague ressort est montée dans un dégagement aménagé extérieurement sur les demi-coquilles. Avantageusement, les demi-coquilles délimitent entre elles, à la partie proximale, une zone de contact formant le pivot. Selon une variante de réalisation, les languettes de contact comportent au moins chacune une partie ressort sollicitée par une demi-coquille. Selon une autre variante de réalisation, les languettes de contact comportent au moins chacune une partie ductile. Par exemple, les demi-coquilles délimitent entre elles un logement de réception de la partie proximale du composant, présentant une butée pour ledit composant. Selon une variante de réalisation, les plots de contact sont reliés électriquement à au moins une électrode portée par le détecteur. Par exemple, les languettes de contact s'étendent en dehors des demi-coquilles, du côté de la partie proximale, pour permettre leur connexion au faisceau de raccordement. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, les demi-coquilles comportent à leur partie distale, un chanfrein d'aide à l'engagement pour le corps tubulaire. Un autre objet de l'invention est de proposer un système de connexion électrique conforme à l'invention, entre un faisceau de raccordement électrique et un composant diélectrique allongé formant un détecteur en particulier de suie dans les gaz d'échappement. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif électrique pour véhicule, comportant un système de connexion électrique conforme à l'invention, entre un faisceau de raccordement électrique et une bougie d'allumage. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite 30 ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La Figure 1 est une vue en perspective partiellement écorchée d'un exemple de réalisation d'un dispositif électrique conforme à l'invention. La Figure 2 est une vue en éclatée du dispositif illustré à la Fig. 1. Les Figures 3 à 5 sont des vues en coupe élévation partielle montrant trois étapes d'assemblage du dispositif électrique conforme à l'invention. La Figure 6 est une vue en coupe élévation montrant un autre exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. L'exemple de réalisation illustré aux Fig. 1 à 5, décrit un dispositif électrique 1 pour véhicule destiné à constituer un capteur de mesure de paramètres physiques au sens général ou de composants dans les gaz d'échappement tels que température, masse de particules, composition gazeuse. Avantageusement, le dispositif 1 est un capteur pour la mesure de la suie dans les gaz d'échappement. Un tel dispositif électrique 1 comporte un corps tubulaire métallique 2 présentant de préférence une section droite transversale circulaire. Le dispositif électrique 1 comporte également un composant diélectrique allongé 3 qui dans l'exemple illustré est un détecteur se présentant sous la forme d'une plaquette allongée de forme générale rectangulaire. Avantageusement, cette plaquette diélectrique 3 est réalisée en céramique. Ce détecteur 3 possède une partie distale 31 et à l'opposé, une partie proximale 32. Ce détecteur 3 est pourvu à sa partie distale 31 d'au moins une électrode 5 constituant dans l'exemple de réalisation illustré, une cellule de mesure reliée électriquement à des plots de contact électrique 7 aménagés à la partie proximale 32 de la plaquette et au nombre de deux dans l'exemple illustré aux Fig. 1 à 5. Bien entendu, la cellule de mesure 5 est réalisée de manière appropriée en fonction de l'application visée. Par exemple, cette cellule de mesure 5 peut comporter deux électrodes entre lesquelles la quantité de suie déposée est mesurée. Cette cellule de mesure 5 est reliée électriquement aux plots de contact 7 à l'aide de liaisons électriques 8 réalisées de préférence par des pistes conductrices électriques aménagées sur et/ou dans la plaquette diélectrique 3. Dans l'exemple illustré, la cellule de mesure 5, les pistes conductrices 8 et les plots de contact 7 sont portés par une face principale 3a du détecteur 3. Selon une variante préférée de réalisation, le détecteur 3 est pourvu, à sa partie distale 31 d'une résistance située en vis-à-vis de la cellule de mesure pour régénérer cette cellule. Cette résistance de chauffage est reliée électriquement par des pistes conductrices 8 jusqu'à des plots de contact électrique 7 aménagés à la partie proximale 32 du détecteur 3. Tel que cela ressort de l'exemple de réalisation illustré à la Fig. 6, cette résistance de chauffage, les pistes conductrices 8 et les plots de contact 7 sont aménagés sur la face principale 3b opposée de la face principale 3a portant la cellule de mesure 5. Conformément à l'invention, le dispositif électrique 1 comporte un système de connexion électrique 11 assurant une liaison électrique entre l'électrode 5 et un faisceau de raccordement électrique 12. Le système de connexion électrique 11 comporte deux demi-coquilles diélectriques 14 montées en vis-à-vis de manière à présenter une section droite transversale correspondant à la section droite transversale du corps tubulaire métallique 2. Dans l'exemple illustré, chaque demi-coquille diélectrique 14 présente ainsi une section droite transversale demi-circulaire. Chaque demi-coquille diélectrique 14 présente ainsi un méplat 15 raccordé à une enveloppe extérieure demi-circulaire 16. Les demi-coquilles 14 sont disposées de manière que leurs méplats 15 se trouvent en vis-à-vis ou en regard l'un de l'autre de sorte que les demi-coquilles 14 présentent ensemble une forme circulaire. Les demi-coquilles diélectriques 14 présentent d'un côté orienté vers la partie distale 31 du détecteur, une partie distale 141 et du côté opposé une partie proximale 142. Tel que cela ressort clairement des figures, la partie proximale 32 du détecteur 3 est engagée entre les deux demi-coquilles 14 du côté de la partie distale 141. De façon plus précise, le détecteur 3 est engagé entre les deux méplats 15 des deux demi-coquilles 14. Selon une variante préférée de réalisation, les demi-coquilles 14 délimitent entre elles, un logement 17 de réception de la partie proximale 32 du détecteur 3, aménagé à partir de la partie distale 141 des demi-coquilles 14. Ce logement 17 est aménagé dans les méplats 15 des demi-coquilles 14 et délimite ainsi par son fond, une butée 18 de limitation de l'engagement du détecteur 3 à l'intérieur des demi-coquilles 14. Le dispositif électrique 1 comporte également des languettes de contact électrique 19 avec les plots 7 du détecteur 3. Ces languettes de contact 19 sont interposées entre au moins une demi-coquille 14 et le détecteur 3. Dans l'exemple illustré aux Fig. 1 à 5, deux languettes de contact électrique 19 sont montées côte à côte entre une face du détecteur 3 et une demi-coquille 14. Bien entendu, il peut être envisagé de monter un nombre différent de languettes de contact électrique. Par exemple, il peut être envisagé comme illustré à la Fig. 6, de monter également une ou deux languettes de contact électrique 19 entre l'autre face du détecteur 3 et l'autre demi-coquille 14. Chaque languette de contact 19 est en contact avec un plot 7 du détecteur 3 et est reliée de manière appropriée au faisceau de raccordement électrique 12. Selon une variante préférée de réalisation, chaque languette de contact 19 est maintenue en position à l'intérieur d'une rainure 20 aménagée dans le méplat 15 de la demi-coquille 14, de la partie distale 141 à la partie proximale 142. Dans l'exemple illustré, les languettes de contact 19 s'étendent en dehors des demi-coquilles 14, du côté de la partie proximale 142 pour permettre son raccordement au faisceau de raccordement électrique 1.2. Bien entendu, les languettes de contact 19 peuvent présenter une longueur inférieure à la longueur des demi-coquilles 14 de sorte que la connexion avec le faisceau de raccordement 12 peut être réalisée au sein des demi-coquilles 14. Selon une variante préférée de réalisation, chaque languette de contact 19 comporte au moins une partie ressort 191 qui avantageusement est en contact avec un plot de contact 7. Ainsi, chaque languette de contact 19 est un élément plat pourvu d'une partie demi-circulaire formant la partie ressort 191 et possédant une hauteur supérieure à la profondeur de la rainure 20 pour être en contact avec un plot 7. Il est à noter que chaque languette de contact 19 peut présenter à la place d'une partie ressort, une partie ductile ou déformable. Le système de connexion électrique 11 comporte également une bague ressort 21 entourant les demi-coquilles 14 pour assurer leur maintien en position. Dans l'exemple illustré, la bague ressort 21 est réalisée sous la forme d'un anneau ouvert entourant les deux demi-coquilles 14. Conformément à l'invention, les demi-coquilles 14 comportent à la partie proximale 142, un pivot 23 de sorte que les demi-coquilles 14 s'ouvrent angulairement l'une par rapport à l'autre en direction de la partie distale 141. Tel que cela ressort plus précisément des la Fig. 3 à 5 la bague ressort 21 entoure les demi-coquilles 14 à la partie proximale 142 de sorte que les demi-coquilles 14 sont maintenues serrées et en appui l'une contre l'autre sur la partie proximale des méplats 15 formant ainsi le pivot 23. Dans la mesure où le détecteur 3 est engagé entre les demi-coquilles 14, du côté de la partie distale 141, avec interposition des languettes de contact 19 entre le détecteur 3 et une ou les deux demi-coquilles 14, ces deux demi-coquilles 14 ne sont pas parallèles entre elles. Tel que cela ressort clairement des Fig. 3 et 4, les demi-coquilles 14 sont ainsi en contact l'une de l'autre au niveau de la partie proximale des méplats 15 (pivot 23) sous l'action de la bague ressort 21 alors que les demi-coquilles 14 ne sont pas en contact au niveau de la partie distale 141. Les deux demi-coquilles 14 présentent ainsi entre elles, un angle dont le sommet est formé par le pivot 23. Dans cette position dite semi-libre des demi-coquilles (Fig. 3 et 4), il est à noter que les demi-coquilles 14 présentent au niveau de la partie distale 141 un diamètre supérieur au diamètre interne du corps tubulaire métallique 2. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie 141 des demi-coquilles 14 délimitent une surface d'appui pour le corps tubulaire 2 permettant de rapprocher les demi-coquilles 14 pour assurer le contact électrique entre les languettes de contact 19 et les plots 7. Selon une 2947962 S variante préférée de réalisation, les demi-coquilles 14, comportent à la partie distale 141r un chanfrein 25 d'aide à l'engagement pour le corps tubulaire 2. Le principe de montage découle directement de la description qui précède. 5 La bague ressort 21 entoure les demi-coquilles 14 pour assurer leur maintien en position, alors que les languettes du contact 19 sont engagées entre les deux demi-coquilles 14. L'engagement du détecteur 3 à partir de la partie distale 141 des demi-coquilles 14 conduit au pivotement des deux demi-coquilles 14 qui restent en appui ou en contact autour du pivot 23 10 sous l'action de la bague ressort 21. Dans le cas où les languettes de contact 19 présentent une partie déformable, il est à noter que les languettes de contact 19 exercent un effort ayant tendance à ouvrir les deux demi-coquilles 14. Dans cette position de prémontage, les deux demi-coquilles 14 présentent au niveau de leur partie distale 141 un 15 diamètre supérieur au diamètre de l'alésage interne du corps tubulaire métallique 2. L'insertion du corps tubulaire métallique 2 à partir de la partie distale 141 des demi-coquilles 14 conduit au resserrement ou au rapprochement des demi-coquilles 14 au niveau de la partie distale 141. 20 L'insertion du tube 2 met ainsi en contrainte, les languettes de contact 19 avec les plots 7. Le fait d'exercer un serrage uniquement sur la partie proximale 142 des demi-coquilles permet de limiter la zone de contact entre les demi-coquilles 14 et le corps tubulaire métallique 2 favorisant ainsi le montage. 25 Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, la bague ressort 21 est montée sur les deux demi-coquilles, de sorte que les deux demi-coquilles 14 et la bague ressort 21 se trouvent montées à l'intérieur du corps tubulaire. Selon un exemple de réalisation illustré notamment aux Fig. 2 et 3, la bague ressort 21 est montée dans un dégagement 26 30 aménagé extérieurement sur les demi-coquilles 14. Ainsi, la bague ressort 21 s'établit sensiblement dans le prolongement voire en retrait par rapport à l'enveloppe extérieure 16. Il est à noter que dans l'exemple illustré, l'enveloppe extérieure 16 est une surface lisse de sorte que la surface d'appui avec l'alésage externe du tube 2 est une surface continue. Bien entendu, il peut être prévu de réaliser sur la périphérie de l'enveloppe extérieure 16 des picots ou saillies de manière à assurer un contact multiponctuel avec l'alésage interne du tube 2. Dans la description qui précède, le dispositif 1 est un capteur de mesure en particulier pour gaz d'échappement de sorte que le composant diélectrique 3 est un détecteur. Bien entendu, le système de connexion 11 peut être destiné à équiper un dispositif électrique différent d'un dispositif de mesure. Par exemple, le système de connexion électrique peut assurer la connexion électrique entre un faisceau de raccordement et une bougie d'allumage ou de chauffe. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS1 - Système de connexion électrique (11) pour véhicule entre des plots de contact électrique (7) aménagés à la partie proximale (32) d'un composant diélectrique allongé (3) et un faisceau de raccordement électrique (12), ce système de connexion comportant : . deux demi-coquilles diélectriques (14) montées en vis-à-vis pour présenter d'un côté, une partie distale (141) et du côté opposé, une partie proximale (142), la partie proximale du composant étant engagée entre les demi-coquilles, du côté de la partie distale, . des languettes de contact électrique (19) avec les plots (7), interposées entre au moins une demi-coquille et le composant, et reliées électriquement au faisceau de raccordement, . une bague ressort (21) entourant les demi-coquilles (14) pour assurer leur maintien en position, caractérisé en ce que : - les demi-coquilles (14) comportent à la partie proximale un pivot (23) de sorte que les demi-coquilles s'ouvrent angulairement l'une par rapport à l'autre en direction de la partie distale, la bague ressort (21) entourant les demi-coquilles (14) à la partie proximale pour les maintenir en position d'ouverture angulaire, - les demi-coquilles (14) comportent extérieurement ensemble, à la partie distale (141), une surface d'appui pour un corps tubulaire (2) assurant le rapprochement des demi-coquilles pour assurer le contact électrique entre les languettes de contact (19) et les plots (7). 2 - Système de connexion électrique pour véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague ressort (21) est montée sur les demi-coquilles (14) de sorte que les demi-coquilles (14) et la bague ressort (21) se trouvent montées à l'intérieur du corps tubulaire (2). 3 - Système de connexion électrique pour véhicule selon la revendication 30 2, caractérisé en ce que la bague ressort (21) est montée dans un dégagement (26) aménagé extérieurement sur les demi-coquilles. 4 - Système de connexion électrique pour véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les demi-coquilles (14) délimitent entre elles, à la partie proximale, une zone de contact formant le pivot (13). - Système de connexion électrique pour véhicule selon la revendication 5 1, caractérisé en ce que les languettes de contact (19) comportent au moins chacune une partie ressort (191) sollicitée par une demi-coquille. 6 - Système de connexion électrique pour véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que les languettes de contact (19) comportent au moins chacune une partie ductile. 7 - Système de connexion électrique pour véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les demi-coquilles (14) délimitent entre elles un logement (17) de réception de la partie proximale (32) du composant (3), présentant une butée (18) pour ledit composant. 8 - Système de connexion électrique pour véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plots de contact (7) sont reliés électriquement à au moins une électrode (5) portée par le détecteur (3). 9 - Système de connexion électrique pour véhicule selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les languettes de contact (19) s'étendent en dehors des demi-coquilles (14), du côté de la partie proximale (142), pour permettre leur connexion au faisceau de raccordement. 10 - Système de connexion électrique pour véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les demi-coquilles (14) comportent à leur partie distale, un chanfrein (25) d'aide à l'engagement pour le corps tubulaire (2). 11 - Dispositif électrique de mesure pour véhicule en particulier pour gaz d'échappement, caractérisé en ce qu'il comporte un système de connexion électrique conforme à l'une des revendications 1 à 10, entre un faisceau de raccordement électrique (12) et un composant diélectrique allongé formant un détecteur. 12 - Dispositif électrique pour véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un système de connexion électrique conforme à l'une des revendications 1 à10, entre un faisceau de raccordement électrique (12) et une bougie d'allumage.