Brevet FR3028680A1 — publié le 20160520

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif comportant un capteur et un câble électrique muni de conducteurs avec une gaine électro-isolante, le capteur étant logé dans un boîtier. Etat de la technique Selon l'état de la technique, on connaît des composants électroniques basse-tension tels que par exemple des capteurs inertiels pour des systèmes de sécurité comme les systèmes ABS ou ESP. Ces composants sont montés par le constructeur, ou en variante par le fournisseur en liaison avec l'installation du faisceau de câbles, par un montage manuel. Le montage nécessite en général le vissage du capteur directement sur la carrosserie du véhicule ou en variante à un module pré-assemblé. Le branchement électrique du capteur se fait après la fixation mécanique au cours d'une autre opération par un système de connecteurs. But de l'invention La présente invention a pour but de simplifier les étapes de fabrication et l'intégration du capteur dans le câble électrique ou le faisceau de câble. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif comportant un capteur et un câble électrique muni de conducteurs avec une gaine électro-isolante, le capteur étant logé dans un boîtier. Ce dispositif étant caractérisé en ce que les conducteurs du câble sont dénudés à des endroits déterminés de la gaine où le boîtier est fixé par une liaison par la matière ou par la forme aux conducteurs du câble, une gaine électro-isolante entourant par une liaison par la forme, le boîtier et au moins le câble dans la région du boîtier. L'avantage de l'invention est que les conducteurs du câble sont dénudés à des endroits déterminés et le boîtier avec le cap- teur est fixé au niveau ces endroits dénudés du câble par une liaison par la matière et/ou par la forme aux conducteurs du câble. Il est en outre prévu une enveloppe électro-isolante entourant le boîtier par une liaison par la forme et couvrant le câble au moins dans la région du boîtier. 3028680 2 L'intégration ainsi réalisée du capteur dans le câble ou le faisceau de câble permet de supprimer avantageusement la pince de contact à connecter au boîtier de capteur et la prise du connecteur associé. Cela permet d'installer le capteur à n'importe quel endroit du 5 câble et en variante également à l'extrémité du câble. Selon un développement, l'enveloppe entoure le câble dans la région du boîtier par une liaison par la forme pour que le câble soit intégré dans l'enveloppe. La liaison par la matière du capteur avec le câble se fait 10 de préférence par soudage, par exemple par soudage à la vague, par brasage ou de préférence par soudage SMD, c'est-à-dire un soudage de composants en surface. La liaison par la forme prévue en alternance ou l'intégration du capteur avec le câble consistent à munir les conduc- 15 teurs du câble avec des contacts, de préférence avec des contacts à griffes dans lesquels on engage le boîtier ou le module ou le bloque mécaniquement et on réalise le branchement électrique. Selon un développement, les contacts électriques des conducteurs aux endroits de liaison sont réalisés sous la forme 20 d'écrans électromagnétiques ce qui assure en même temps le blin- dage contre le rayonnement électromagnétique. Le boîtier du capteur est muni d'une enveloppe, de préférence en une matière thermodurcissable adaptée de façon thermomécanique. On a ainsi d'une part une enveloppe étanche, durable et 25 résistant aux variations de température. De plus, l'utilisation de l'enveloppe en matière thermodurcissable supprime le surmoulage thermoplastique, complexe. Selon un développement, en même temps que la fabrication de l'enveloppe, on réalise des pattes munies d'orifices recevant 30 des éléments de fixation. Ceux-ci peuvent être par exemple des rivets pour fixer le boîtier avec le capteur ou le câble, à la carrosserie du véhicule. 35 3028680 3 Dessins La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de dispositifs comportant un capteur et son câble électrique représentés dans les dessins annexés dans les- 5 quels : la figure 1 est une vue en perspective de la réalisation de principe du dispositif selon l'invention correspondant à un premier exemple de réalisation, la figure 2 est une vue éclatée de la figure 1, 10 la figure 3 montre la réalisation de principe d'un second exemple de réalisation du dispositif de l'invention, la figure 4 est une vue éclatée de la figure 3, et la figure 5 est une section des contacts et du boîtier avec le capteur de la figure 3. 15 Description de modes de réalisation La figure 1 montre schématiquement le capteur 4 relié mécaniquement et électriquement à un câble électrique 2. Le capteur 4 est logé dans un boîtier 18. Le boîtier 18 est muni d'une enveloppe 20. La figure 2 est une vue éclatée de la figure 1. Le câble 2 20 muni de sa gaine 6 selon le présent exemple de réalisation comporte quatre conducteurs 8, 10, 12, 14. Le câble 2 peut également être une partie d'un faisceau de câbles d'un véhicule. Les deux câbles 10, 12 du milieu sont réalisés par une liaison par la matière, par exemple par une soudure, c'est-à-dire par le soudage à la vague, au boîtier 18 du capteur 25 4 par une liaison électrique et mécanique. Pour cela, on applique une pâte à souder 16 sur les surfaces conductrices 50 ouvertes côté câble des deux conducteurs médians 10, 12. Ensuite on relie le capteur 4 intégré dans le boîtier 18 aux deux conducteurs 10, 12. Cette combinaison est ensuite entourée de manière étanche par l'enveloppe 20 réalisée 30 par surmoulage du câble 2 et du boîtier 18 de préférence avec une ma- tière thermodurcissable. A la place de la matière thermodurcissable on peut également utiliser d'autres matières électro-isolantes pour réaliser l'enveloppe 20. L'enveloppe 20 couvre au moins le câble 2 dans la région du boîtier 18 de façon à rendre étanche l'intervalle entre le boîtier 18 et 35 le dessus du câble 2. Selon un autre développement, le câble 2, avec le 3028680 4 boîtier 18 comportant le capteur 4 sont intégrés dans l'enveloppe 20. Alors, on couvre à la fois le côté supérieur du câble 2 et le côté inférieur du câble 2 dans la région du boîtier 18 avec l'enveloppe 20. De façon préférentielle, l'enveloppe 20 entoure de façon étanche au moins les 5 contacts électriques 51 et les contacts 34, 36, de préférence le boîtier 18 avec le capteur 4 et les contacts 34, 36. Dans le boîtier 18, le capteur 4 comporte en plus un cir- cuit d'exploitation, notamment un circuit ASIC. Le boîtier 18 est réalisé avec le capteur 4 sous la forme d'un capteur LGA, le côté inférieur du 10 boîtier 18 comportant des contacts électriques 51 (figure 5) pour le branchement électrique du capteur ou du circuit d'exploitation. Ainsi, le boîtier 18 avec le capteur 4 et le circuit d'exploitation concernent une puce de capteur. Les pattes à souder 16 peuvent se présenter sous la forme de patins de pattes à souder. 15 Lorsqu'on réalise l'enveloppe 20 dans un moule d'injection approprié, selon l'exemple de réalisation présenté, on réalise en même temps et en une seule partie les pattes 22 et 24 à l'enveloppe 20. Ces pattes comportent des ouvertures pour recevoir des éléments de fixation 26, 28. Pour fixer le câble 2 à la carrosserie du véhicule, les 20 éléments de fixation en forme de rivets 26, 28 passent dans des orifices correspondants de la carrosserie. Selon un second exemple de réalisation qui sera décrit ci- après à l'aide des figures 3 et 4, on fixe également un capteur 4 intégré dans un boîtier 18 sur un câble électrique 32 ; dans ce cas, à l'extrémité 25 du câble 32 à quatre conducteurs, on munit les deux conducteurs 33, 35 médians avec des contacts 34, 36 dans lesquels on emmanche le boîtier 18 du capteur, pour le bloquer mécaniquement et le brancher électriquement. Les contacts 34, 36 peuvent être des contacts sertis. Le boîtier 18 est là encore muni d'une enveloppe 20 réali- 30 sée de préférence par surmoulage par injection avec une matière ther- modurcissable. A la place d'une matière thermodurcissable on peut également utiliser d'autres matières électro-isolantes pour réaliser l'enveloppe 20. L'enveloppe 20 entoure le câble 2 et le boîtier 18 avec le capteur 4. L'enveloppe 20 peut également entourer le côté supérieur et 35 le côté inférieur du câble 2. L'enveloppe 20 de cet exemple de réalisation 3028680 5 comporte deux pattes 40, 42 réalisées en même temps que l'enveloppe 20 par injection. Les pattes 40, 42 ont des orifices recevant là encore des éléments de fixation sous la forme de rivets 44, 46 pour fixer le capteur ou le câble 32 à la carrosserie du véhicule. Le capteur 4 du boîtier 5 18 comporte en outre un circuit d'exploitation, notamment un circuit ASIC. Le boîtier 18 avec le capteur 4 peut être réalisé sous la forme d'un capteur LGA ; sur le côté inférieur du boîtier 18, des contacts électriques 51 (figure 5) réalisent le branchement électrique du capteur ou du circuit d'exploitation. Le boîtier 18 avec le capteur 4 et le circuit 10 d'exploitation constituent une puce de capteur. La figure 5 est une section schématique du boîtier 18 avec le capteur 4 ; en fonction du mode de réalisation choisi on aura également un circuit d'exploitation, notamment un circuit ASIC dans le boîtier 18. Le boîtier 18 est fixé mécaniquement par les contacts 34, 36 15 et le capteur 4 est relié électriquement par les contacts 51 sur le côté inférieur du boîtier 18 aux contacts 34, 36. Après le montage du boîtier 18 on injecte par surmoulage l'enveloppe 20, de préférence en une matière thermodurcissable. Les contacts 34, 36 et de préférence le boîtier 18, sont ainsi entourés de manière étanche. A la place d'une matière 20 thermodurcissable on peut également utiliser d'autres matières électro- isolantes pour réaliser l'enveloppe 20. De façon préférentielle, l'enveloppe 20 entoure de manière étanche au moins les contacts électriques 51 et les contacts 34, 36 de préférence le boîtier 18 avec le capteur 4 et les contacts 34, 36, 51. 25 Dans le mode de réalisation choisi, les contacts 34, 36 ont chacun un fond 54, une paroi latérale 52 et une paroi supérieure 53. Les parois latérales 52 sont perpendiculaires au fond 54 des conducteurs 33, 35. Les parois supérieures 53 sont parallèles au fond 54 des conducteurs 33, 35 et se font face. Toutefois, entre deux parois su- 30 périeures 53 dans un même plan, il subsiste un intervalle. Les contacts 34, 36 forment avec le fond, les parois latérales 52 et les parois supérieures 53, un logement recevant le boîtier 18. Ce logement permet de tenir mécaniquement le boîtier 18 pour le surmoulage par injection de l'enveloppe 20 et de relier électriquement les contacts électriques 51 au 35 fond 54. L'enveloppe 20 assure notamment l'isolation électrique des 3028680 6 contacts 51 et des contacts 34, 36 et notamment leur protection contre l'humidité. Les contacts 34, 36 des conducteurs peuvent être des contacts sertis 34, 36 ; les contacts sertis sont bloqués mécaniquement et branchés électriquement par le sertissage sur le câble ou sur les con- 5 ducteurs 33, 35 correspondant. Le logement assure en outre une protection contre les ondes électromagnétiques EMV car le boîtier 18 et ainsi le capteur 4 et de préférence également le circuit d'exploitation (ASIC) sont protégés sur toute la surface par le fond 54, les parois latérales 52 et les parois 10 supérieures 53. Le capteur est par exemple un capteur de mouvement, un capteur d'accélération ou un capteur inertial pour mesurer l'accélération et la vitesse de rotation utilisées par exemple dans les systèmes de sécurité tels que ABS/ESP ou encore des systèmes de cous- 15 sins gonflables. 3028680 2 7 4 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX Câble Capteur 5 8, 10, 12, 14 Conducteur 16 Pâte à souder 18 Boîtier 20 Enveloppe 22, 24 Patte 10 26, 28 Elément de fixation 32 Câble 33, 35 Conducteur 34, 36 Contact / Conducteur sertis 40, 42 Patte 15 50 Surface conductrice dégagée 51 Contact 52 Paroi latérale 53 Paroi supérieure 54 Fond 20 REVENDICATIONS1°) Dispositif comportant un capteur (4) et un câble électrique (2) muni de conducteurs (10, 12) avec une gaine (6) électro-isolante, le capteur (4) étant logé dans un boîtier (18), dispositif caractérisé en ce que - les conducteurs (10, 12) du câble (2) sont dénudés à des endroits déterminés (50) de la gaine (6) et le boîtier (18) est fixé aux endroits dénudés de la gaine (6) par une liaison par la matière ou par la forme aux conducteurs (10, 12) du câble (2), et - une gaine électro-isolante (20) entoure par une liaison par la forme, le boîtier (18) et au moins le câble (2) dans la région du boîtier (18). 2°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (20) du câble (2) entoure la zone du boîtier (18) par une liai- son par la forme. 3°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (18) est relié au capteur (4) par une soudure (16), notamment une soudure à la vague, par une liaison par la matière aux conducteurs (10, 12) du câble (2). 4°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs (10, 12) du câble (2) ont des contacts (34, 36), le boîtier étant bloqué mécaniquement et relié électriquement au capteur (4) par les contacts (34, 36). 5°) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les contacts (34, 36) forment un blindage électromécanique pour réaliser le blindage aux ondes électromagnétiques (EMV) du capteur. 3028680 9 6°) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe (20) est en une matière mécaniquement thermodurcissable. 5 7°) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'enveloppe (20) est réalisée en une matière thermodurcissable par injection. 10 8°) Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'enveloppe (20) comporte des orifices pour recevoir des éléments de fixation (26, 28). 15 9°) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments de fixation sont des rivets (26, 28). 10°) Dispositif selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que le boîtier (18) avec le capteur (4) et les parties dénudées (50) du câble (2) sont entourées de manière étanche au liquide par l'enveloppe (20). 25