FR2668849A1

FR2668849A1 - Bobinage circulaire en circuit imprime souple.

Info

Publication number: FR2668849A1
Application number: FR9013842A
Authority: FR
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1990-11-06
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 1992-05-07

Abstract

Bobinage circulaire en circuit imprimé, consitué par une bandelette de support isolant souple 1, sur laquelle sont disposées des pistes parallèles conductrices 21, 22, 23 dont l'extrémité de la bandelette est retournée suivant une pliure à 45degré , puis rabattue sur le côté du bobinage, et à nouveau pliée pour que les pistes conductrices aux deux extrémités du bobinage entrent en contact électrique, avec un décalage de une piste.

Description

BOBINAGE CIRCULAIRE EN CIRCUIT IMPRIME SOUPLE
La présente invention se rapporte aux bobinages circulaires utilisables pour réaliser un couplage inductif, avec un autre bobinage. De tels bobinages sont utilisés par exemple dans les dispositifs de surveillance de la pression des pneumatiques.

Dans les systèmes de surveillance des pneumatiques, se pose le problème de transmettre des informations entre la roue et le véhicule. Le plus souvent, on fait appel à une transmission sans fil, par exemple une transmission par couplage inductif entre deux bobinages. L'un de ces bobinages doit être fixé à la roue, et l'autre bobinage à un organe de suspension ou à l'étrier de frein ou à toute pièce immobile en rotation, par rapport à la roue.

Le bobinage solidaire de la roue est en général fixé concentriquement par rapport à la roue, sous la jante, du côté intérieur du véhicule. Il se pose le problème de réaliser de tels bobinages de façon économique, étanche à la pollution atmosphérique, et aux caractéristiques électriques parfaitement maîtrisées. En outre, il faut pouvoir très facilement faire un grand nombre de bobinages aux caractéristiques géométriques différentes pour s'adapter aux différents types de roues utilisées. En effet, sur un même modèle de véhicule, il est courant que soit montés différents types de roues. Par exemple, les roues en tôle n'ont pas les mêmes dimensions géométriques que les roues en alliage léger, même dans le cas où le pneumatique utilisé est de même dimension (même diamètre au siège de montage).

Tous les bobinages réalisés à ce jour le sont selon des méthodes classiques semblables à celles utilisées pour des transformateurs ou des moteurs. Ces bobinages sont noyés dans un support, en général en matière plastique injectée.

Les bobinages ainsi constitués présentent une inductance choisie en fonction des nécessités de couplage électromagnétique, et obtenue en fonction du nombre de spires contenues dans le bobinage. Ils comportent également une capacité parasite due aux couplages capacitifs entre spires.

Cette capacité prend habituellement des valeurs suffisamment importantes pour influencer le fonctionnement du bobinage, aux fréquences d'utilisation envisagées. Cette valeur étant difficilement maîtrisable, elle entraîne une dispersion nuisible des caractéristiques. I1 convient donc de réduire ces capacités parasites à une valeur aussi faible que possible.

Le but de l'invention consiste à proposer un bobinage circulaire utilisable pour réaliser un couplage inductif, bobinage dont les capacités parasites soient maintenues aussi faibles que possible.

Selon l'invention, le bobinage circulaire est réalisé en circuit imprimé, constitué par une bandelette plate de support isolant souple sur laquelle sont disposées plusieurs pistes parallèles conductrices, la bandelette étant bobinée en spirale, de façon à ce que les tours successifs de la bandelette se superposent les uns sur les autres.

Afin de maintenir, les couplages capacitifs entre les spires du bobinage aussi faibles que possible, les connections électriques sont réalisées de la façon suivante : au début du premier tour du bobinage, la bandelette est retournée sur elle-même, suivant une pliure à environ 45", de telle façon que les pistes apparaissent à l'extérieur du pli, et de façon à définir une languette sur laquelle les pistes sont orientées sensiblement perpendiculairement par rapport à leur orientation dans le corps du bobinage, la languette étant elle-même rabattue sur le côté du bobinage, puis sur le dessus pour obtenir une portion de raccordement, la portion de raccordement étant retournée sur elle-même suivant une pliure à environ 45" dans le sens qui laisse les pistes à l'extérieur du pli, et à un niveau tel que les pistes de la portion de raccordement se superposent sur les pistes apparaissant sur le dernier tour du bobinage, pour obtenir un contact électrique par ladite superposition.

La réalisation du bobinage de l'invention va être bien comprise par la consultation des figures jointes dans lesquelles - la figure 1 est une perspective partielle d'un bobinage
selon l'invention, - la figure 2 et la figure 3 montrent deux variantes d'un
élément formant bandelette, - la figure 4 est une vue intérieur d'un bobinage selon
l'invention, - la figure 5 est une vue de côté d'un bobinage selon
l'invention, - la figure 6 est une vue extérieure d'un bobinage selon
l'invention, - la figure 7 montre un détail de réalisation.

A la figure 2 on aperçoit une bandelette 1 réalisée en matériau souple isolant, par exemple en "Kapton" (marque déposée) de 25 micromètres d'épaisseur. Sur cette bandelette, on aperçoit un certain nombres de pistes conductrices parallèles réalisées en cuivre par un dépôt de 70 micromètres d'épaisseur. On voit les pistes successives 21, 22, 23, ...

2n. Du côté opposé aux pistes conductrices, la bandelette est revêtue d'une couche de matériau adhésif 3 dont les caractéristiques permettent de fixer par collage la bandelette ainsi constituée sur le côté pistes conductrices d'une bandelette de même type. A la figure 3, on aperçoit une variante de réalisation de cette bandelette. Le support en "Kapton" 1 d'une épaisseur totale d'environ 100 micromètres, est pourvu de gorges 10 dans lesquelles les pistes en cuivre sont incrustées.

Ces bandelettes sont réalisées en grande longueur et conditionnées par exemple en bobinage. Ou bien elles sont réalisées par aboutages successifs de longueurs usuellement disponibles. A la figure 7, on indique comment les jonctions entre les différentes longueurs peuvent être obtenues : aux extrémités latérales de la figure, on aperçoit les éléments vus côté piste conductrice. A la partie centrale, un morceau d'élément 30 est retourné et apparaît vu côté isolant. Les différentes pistes des éléments à abouter et du morceau d'élément réalisant la jonction sont mises en correspondance et soudées cuivre contre cuivre.

Les figures 4, 5 et 6 permettent de bien comprendre comment~ le bobinage peut être obtenu. Dans cet exemple, le circuit imprimé souple comporte trois pistes conductrices 21, 22, 23 déposées sur le support isolant 1 en twKaptonf. L'ensemble forme une bandelette 3 de très grande longueur, par exemple plusieurs mètres, que l'on va bobiner sur un support à la forme et au diamètre intérieur voulus. Le bobinage est effectué en présentant le support isolant 1 radialement vers l'intérieur. Autrement dit, les pistes conductrices 21, 22, 23 sont disposées radialement vers l'extérieur comme cela apparat bien aux figures. On bobine ainsi plusieurs tours de la bandelette, par exemple n tours, en disposant les tours successifs les uns sur les autres. On obtient ainsi un bobinage circulaire dont la section méridienne est un rectangle constituée par l'empilage des différentes bandelettes. Du côté radialement extérieur de ce bobinage circulaire, on aperçoit les pistes conductrices 21, 22, 23 (voir figure 6). Du côté intérieur par contre, aucune piste conductrice n'est visible (voir figure 4).

A la figure 5, on aperçoit le début de la première couche 51, puis la fin de la première couche 61 qui se prolonge par le début de la deuxième couche de bandelettes 52, puis la fin de la deuxième couche 62 et ainsi de suite pour se terminer par le début de la nième couche 5n et la fin de la nième couche 6n.

Le bobinage de cette bandelette constitue donc trois galettes de spires (71, 72, 73) que l'on voit aux figures 1, 4 et 6.

Jusqu'à ce stade, aucune connexion électrique entre les différentes galettes n'a été décrite.

Les connexions électriques indispensables entre les galettes 71, 72 et 73 peuvent très facilement être obtenues grâce à un pliage judicieux de la bandelette. Dans ce but, on a veillé à ce qu'une languette 31 à l'extrémité du premier tour de la bandelette n'adhère pas au second tour. Cette languette 31 a être pliée comme expliqué ci-dessus. Bien entendu, il faut de la même façon empêcher la languette 31 de coller au support de bobinage, par exemple en interposant ou en laissant une feuille de protection.

Le premier pli 41 est réalisé du côté radialement intérieur.

La bandelette doit toujours être pliée sur elle-même en laissant les pistes conductrices à l'extérieur du pli de façon à ne pas réaliser de court-circuit entre pistes. Le pli 41 est réalisé à 45" environ de façon à définir une languette 31 sur laquelle les pistes 21, 22 et 23 sont orientées sensiblement perpendiculairement par rapport à l'orientation qu'elles avaient dans le corps de la bobinage. Cette languette est ensuite rabattue sur le côté du corps du bobinage comme cela apparaît bien aux figures 1 et 5. On voit que les pistes conductrices 21, 22 et 23 sont visibles de l'extérieur du bobinage. A la figure 6, on voit que la languette 31 est finalement rabattue sur le dessus du bobinage, puis pliée sur elle-même à environ 45". On voit que le pli 42 laisse les pistes conductrices à l'extérieur du pli.Ce pli 42 est réalisé sur la languette 31 à un niveau tel que les pistes conductrices se superposent sur les pistes apparaissant sur le dernier tour du bobinage. Par le dernier pli 42, on a renvoyé les pistes conductrices orientées radialement vers l'intérieur, ce qui fait qu'elles peuvent entrer en contact électrique avec les pistes conductrices apparaissant sur la dernière couche 6n du bobinage.

Le dernier pli 42, réalisé sur la languette 31, matérialise une portion de raccordement 310 que l'on dispose par rapport à la fin 6n de la ,iè pistes à la fin 6n de la noème couche de telle façon que les pistes conductrices 21, 22, 23, apparaissant sur ce dernier tour du bobinage se superposent aux pistes apparaissant sur la portion de raccordement avec un décalage de une piste. Le raccordement électrique est réalisé par les soudures 8.

L'extrémité de la languette 31 et de la portion de raccordement 310, correspondant électriquement à la première piste conductrice 21, peut être coupée comme cela apparaît sur la figure 6 à la référence 311. Le début du bobinage est donc matérialisé par le point 91 sur la piste 21. Cette piste 21 contourne le bobinage via la languette 31 et se retrouve dans la première galette 71 (voir figure 4), la première couche 51 (voir figure 5). A la fin 6n de la dernière couche de la première galette 71, grâce aux soudures 8 réalisées sur la languette 31 de raccordement (voir figures 5 et 6), le circuit électrique passe sur la deuxième piste 22, puis via la languette 31, aboutit dans la deuxième galette 72, au niveau du début de la première couche 61.A la nièce couche de cette deuxième galette 72, la piste 22 entre en contact électrique avec la piste 23 au niveau de la languette 31.

Puis de la même façon, la piste 23 communique avec la troisième galette 73 au début de la première couche 61. Enfin ième le circuit électrique se termine à la n couche 6n de la troisième galette 73 par la borne de raccordement 92.

Lorsqu'on utilise un tel bobinage dans un système de surveillance des pneumatique, il doit bien entendu résister à un milieu très polluant. Il convient de l'enrober par tout matériau convenable réalisant une étanchéité totale, afin que les pistes conductrices ne soient plus visibles de l'extérieur du bobinage. Ou bien encore, l'utilisation d'un "Kapton" thermoscellable permet d'obtenir une étanchéité entre couches en soudant les franges latérales des bandelettes. Une couche thermoscellée sans cuivre peut protéger la dernière couche. Il reste alors à protéger la languette 31 par un enrobage ou un recouvrement adéquat.

Claims

REVENDICATIONS

1. Bobinage circulaire en circuit imprimé, utilisable pour réaliser un couplage inductif, ledit bobinage étant constitué par une bandelette plate de support isolant souple (1) sur laquelle sont disposées des pistes parallèles conductrices (21, 22, .., 2n) la bandelette étant bobinée en spirale de façon à ce que les tours successifs de la bandelette se superposent les uns sur les autres.

2. Bobinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au départ du premier tour du bobinage, la bandelette est retournée sur elle-même, suivant une pliure à environ 45 , de telle façon que les pistes (21, 22, .., 2n) apparaissent à l'extérieur du pli, et de façon à définir une languette (31) sur laquelle les pistes sont orientées sensiblement perpendiculairement par rapport à leur orientation dans le corps du bobinage, la languette (31) étant elle-même rabattue sur le côté du bobinage, puis sur le dessus, pour obtenir une portion de raccordement (310), la portion de raccordement (310) étant retournée sur elle-même suivant une pliure à environ 45" dans le sens qui laisse les pistes (21, 22, 2n) à l'extérieur du pli, et à un niveau tel que les pistes de la portion de raccordement se superposent sur les pistes apparaissant sur le dernier tour du bobinage, pour obtenir un contact électrique par ladite superposition.

3. Bobinage selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites pistes de la portion de raccordement (310) se superposent sur les pistes apparaissant sur le dernier tour du bobinage avec un décalage d'une piste.

4. Bobinage selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les franges latérales des bandelettes sont soudées entre elles de façon à rendre étanche le corps du bobinage.