FR2793020A1 - Temperature sensor for measuring the temperature of a fluid in an automobile engine - Google Patents
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Abstract
Description
l La présente invention concerne le domaine des capteurs de température.The present invention relates to the field of temperature sensors.
La présente invention trouve notamment, mais non exclusivement, application dans la mesure de la température d'un fluide sur moteur de véhicule automobile. De nombreux dispositifs de mesure de température à cet The present invention finds particular, but not exclusively, application in the measurement of the temperature of a fluid on a motor vehicle engine. Many temperature measuring devices at this
effet ont déjà été proposés.effect have already been proposed.
La plupart des dispositifs de mesure de température connus sont basés sur l'utilisation d'une thermistance Most known temperature measuring devices are based on the use of a thermistor
sensible à la température.sensitive to temperature.
Plus précisément encore la plupart des dispositifs connus et utilisés de nos jours comprennent une thermistance placée dans un corps métallique conçu pour protéger la thermistance par rapport à son environnement et assurer la fixation du capteur sur un carter support, par exemple à l'aide d'un filetage, ainsi qu'un enrobage en matière plastique conçu pour immobiliser la thermistance dans le corps. Le cas échéant l'enrobage précité peut être Even more precisely, most of the devices known and used today include a thermistor placed in a metal body designed to protect the thermistor from its environment and to secure the sensor to a support casing, for example using a thread, as well as a plastic coating designed to immobilize the thermistor in the body. Where appropriate, the above coating may be
conformé en connecteur électrique. shaped like an electrical connector.
La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les dispositifs de mesure de température connus. Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un capteur dans lequel le corps assurant la protection de la thermistance et la fixation du capteur The present invention now aims to improve the known temperature measuring devices. This object is achieved in the context of the present invention thanks to a sensor in which the body ensuring the protection of the thermistor and the fixing of the sensor
est formé intégralement en matière plastique. is made entirely of plastic.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la Other characteristics, objects and advantages of the present invention will appear on reading the
description détaillée qui va suivre, et en regard des detailed description which follows, and next to
dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, et sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en perspective d'un capteur de température conforme à la présente invention, - la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale de ce capteur, - la figure 3 représente une vue en bout, côté connecteur, de ce capteur, - la figure 4 représente une vue en coupe transversale du capteur selon le plan de coupe référencé IV-IV sur la figure 2, - les figures 5 et 6 représentent deux vues latérales, respectivement orthogonales entre elles, d'une thermistance dont les soies sont fixées sur des lames de connexion, - la figure 7 représente une vue latérale externe d'un plongeur appartenant au capteur conforme à la présente invention, - la figure 8 représente une vue en coupe longitudinale de ce plongeur, et attached drawings, given by way of nonlimiting example, and in which: - Figure 1 shows a perspective view of a temperature sensor according to the present invention, - Figure 2 shows a view in longitudinal section of this sensor , - Figure 3 shows an end view, connector side, of this sensor, - Figure 4 shows a cross-sectional view of the sensor according to the cutting plane referenced IV-IV in Figure 2, - Figures 5 and 6 represent two side views, respectively orthogonal to each other, of a thermistor whose bristles are fixed on connection blades, - Figure 7 shows an external side view of a plunger belonging to the sensor according to the present invention, - Figure 8 represents a view in longitudinal section of this plunger, and
- la figure 9 représente une vue en bout de ce plongeur. - Figure 9 shows an end view of this plunger.
Le capteur de température conforme à la présente invention illustré sur les figures annexées, comprend essentiellement une thermistance 100 et un corps 200 réalisé intégralement en matière plastique et lui- même composé d'un plongeur 210 et d'un enrobage 250 que l'on The temperature sensor according to the present invention illustrated in the appended figures, essentially comprises a thermistor 100 and a body 200 made entirely of plastic material and itself composed of a plunger 210 and a coating 250 which are
dénommera par la suite "support".thereafter will be called "support".
La thermistance 100 peut être classique en elle-même. Thermistor 100 can be conventional in itself.
On aperçoit sur les figures annexées une telle thermistance 100 comprenant un bulbe arrondi 102, par exemple en forme générale de goutte d'eau, logeant la pastille dont la résistance électrique est sensible à la température, et deux soies de sortie 104, 106 formées de fils électriquement conducteurs raccordés respectivement We can see in the appended figures such a thermistor 100 comprising a rounded bulb 102, for example in the general shape of a water drop, housing the pellet whose electrical resistance is sensitive to temperature, and two output bristles 104, 106 formed of electrically conductive wires connected respectively
sur deux faces de la pastille transductrice précitée. on two faces of the above-mentioned transducer patch.
Le plongeur 210 est formé d'un corps allongé creux recevant la thermistance 100. Le plongeur 210 est conçu pour permettre de disposer ladite thermistance 100, et plus précisément son bulbe 102 logeant la pastille transductrice, le plus loin possible de la zone de fixation du capteur et par conséquent le plus possible au The plunger 210 is formed of an elongated hollow body receiving the thermistor 100. The plunger 210 is designed to allow the said thermistor 100, and more precisely its bulb 102 housing the transducer patch, as far as possible from the attachment zone of the sensor and therefore as much as possible at
sein du fluide dont on souhaite détecter la température. within the fluid whose temperature is to be detected.
Par ailleurs, le plongeur 210 est conçu pour préserver la thermistance 100 par rapport à l'environnement du fluide à mesurer, notamment à l'égard d'une pollution, tout en état suffisamment fin pour permettre un échange thermique satisfaisant, notamment avec un temps de réponse court de l'ordre de quelques secondes, (typiquement de 10 à 11 Furthermore, the plunger 210 is designed to preserve the thermistor 100 with respect to the environment of the fluid to be measured, in particular with regard to pollution, while in a sufficiently fine state to allow satisfactory heat exchange, in particular with time. short response time on the order of a few seconds (typically 10 to 11
secondes), entre ledit fluide et la thermistance 100. seconds), between said fluid and thermistor 100.
A cette fin il est défini une liaison étanche par rapport To this end, a tight connection is defined with respect to
au fluide entre le plongeur 210 et l'enrobage 250. to the fluid between the plunger 210 and the coating 250.
Pour l'essentiel le plongeur 210 est composé d'un Essentially the diver 210 is composed of a
fourreau 220 prolongé par un évasement 230. sheath 220 extended by a flare 230.
Le fourreau 210 est borgne, c'est-à-dire que son extrémité, coté fluide à mesurer est fermée. Plus précisément encore, à ce niveau le fourreau 220 comprend de préférence une calotte sphérique 222 convexe vers l'extérieur et concave vers l'intérieur. La calotte sphérique 222 définit ainsi de préférence un berceau en forme générale d'hémisphère dont le rayon de courbure est complémentaire de celui de la surface externe avant du The sheath 210 is blind, that is to say that its end, the fluid side to be measured is closed. More precisely still, at this level the sheath 220 preferably comprises a spherical cap 222 convex towards the outside and concave towards the inside. The spherical cap 222 thus preferably defines a cradle in the general shape of a hemisphere, the radius of curvature of which is complementary to that of the outer outer surface of the
bulbe 102 de thermistance.thermistor bulb 102.
A titre d'exemple non limitatif cette calotte sphérique 222 possède un rayon externe de l'ordre de 1,95 mm et un rayon interne de l'ordre de 1,45 mm, soit une épaisseur By way of nonlimiting example, this spherical cap 222 has an external radius of the order of 1.95 mm and an internal radius of the order of 1.45 mm, ie a thickness
de paroi de l'ordre de 0,5 mm.wall thickness of the order of 0.5 mm.
Cette calotte sphérique d'extrémité 222 est prolongée vers l'intérieur du capteur par une jupe 224. Celle-ci est de préférence légèrement tronconique, évasée en This spherical end cap 222 is extended towards the inside of the sensor by a skirt 224. This is preferably slightly frustoconical, flared in
éloignement de l'extrémité 222.distance from end 222.
L'épaisseur de la jupe 220 peut être constante. En variante cependant l'épaisseur de la jupe est légèrement croissante en éloignement de la calotte sphérique The thickness of the skirt 220 can be constant. As a variant, however, the thickness of the skirt is slightly increasing away from the spherical cap.
d'extrémité 222.end 222.
A titre d'exemple non limitatif, l'épaisseur de la jupe 224 peut être de l'ordre de 0,5 mm, soit identique à celle de la calotte sphérique 222, au niveau de son extrémité adjacente à cette dernière, tandis qu'à son extrémité opposée, adjacente à l'évasement 230,. la jupe By way of nonlimiting example, the thickness of the skirt 224 can be of the order of 0.5 mm, ie identical to that of the spherical cap 222, at its end adjacent to the latter, while at its opposite end, adjacent to the flare 230 ,. the skirt
224 possède une épaisseur de l'ordre de 0,75 mm. 224 has a thickness of the order of 0.75 mm.
L'évasement 230 comprend un cylindre 232 de diamètre constant relié à l'extrémité de la jupe 220 opposée à l'extrémité 222 par l'intermédiaire d'un décrochement The flaring 230 comprises a cylinder 232 of constant diameter connected to the end of the skirt 220 opposite the end 222 by means of a recess
radial 234.radial 234.
Le cylindre 232 possède un diamètre supérieur à celui de The cylinder 232 has a diameter greater than that of
la jupe 220.skirt 220.
Par ailleurs, le cylindre 232 qui est destiné à être noyé dans l'enrobage 250 comporte de préférence, sur sa périphérie extérieure des nervures 235, 236, 237 formant un labyrinthe avec la matière composant l'enrobage 250 Furthermore, the cylinder 232 which is intended to be embedded in the coating 250 preferably comprises, on its outer periphery ribs 235, 236, 237 forming a labyrinth with the material making up the coating 250
pour assurer l'étanchéité précitée. to ensure the aforementioned seal.
A titre d'exemple non limitatif il est ainsi prévu une première nervure 235 annulaire, de section droite rectangulaire, d'un diamètre extérieur de l'ordre de ,35 mm, sensiblement à mi longueur du cylindre 232, une nervure annulaire 237 de section droite rectangulaire et de diamètre de l'ordre de 9,15 mm adjacente à l'extrémité du cylindre 232 opposée au fourreau 220 et une troisième nervure de hauteur et géométrie comparables à la nervure By way of nonlimiting example, there is thus provided a first annular rib 235, of rectangular cross section, with an outside diameter of the order of .35 mm, substantially mid-length of the cylinder 232, an annular rib 237 of section rectangular right and diameter of the order of 9.15 mm adjacent to the end of the cylinder 232 opposite the sheath 220 and a third rib of height and geometry comparable to the rib
237, située entre les deux nervures précitées 235, 237. 237, located between the two aforementioned ribs 235, 237.
En outre de préférence il est prévu des moyens anti In addition, preferably there are provided anti
rotation entre le plongeur 210 et l'enrobage 250. rotation between the plunger 210 and the coating 250.
Ces moyens anti rotation sont constitués de structures These anti rotation means consist of structures
non symétriques de révolution autour de l'axe du capteur. not symmetrical of revolution around the axis of the sensor.
Plus précisément encore de préférence ces moyens anti rotation sont constitués de nervures d'orientation générale axiale en saillie sur la surface interne du plongeur 210 au niveau de la zone de transition entre le More specifically still preferably these anti-rotation means consist of ribs of generally axial orientation projecting from the internal surface of the plunger 210 at the transition zone between the
cylindre 232 et le fourreau 220.cylinder 232 and the sleeve 220.
Selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées il est ainsi prévu quatre nervures 238 equiréparties autour de l'axe longitudinal du capteur. On va maintenant décrire la structure de l'enrQbage 250 According to the preferred embodiment illustrated in the appended figures, there are thus provided four ribs 238 distributed equally around the longitudinal axis of the sensor. We will now describe the structure of enrQbage 250
formant support.forming support.
Celui-ci a pour fonction première de remplir le plongeur 210 afin d'immobiliser la thermistance 100 en contact Its primary function is to fill the plunger 210 in order to immobilize the thermistor 100 in contact.
avec l'extrémité incurvée 222 du plongeur. with the curved end 222 of the plunger.
Comme on le voit sur les figures annexées, de préférence l'enrobage 250 est par ailleurs conformé pour définir au niveau de l'extrémité du capteur opposée au bulbe 222 un corps de connecteur apte à coopérer avec un élément de As can be seen in the appended figures, preferably the coating 250 is moreover shaped to define at the end of the sensor opposite the bulb 222 a connector body capable of cooperating with an element of
connexion de géométrie complémentaire. connection of complementary geometry.
Ainsi selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées l'enrobage 250 formant corps de connecteur est surmoulé sur deux lames en matériau électriquement conducteur 260, 262 qui émerge sur l'arrière de l'enrobage, dans la chambre interne du corps de connecteur, parallèlement à l'axe longitudinal du capteur. Ces deux lames 260, 262 sont soudées respectivement en Thus, according to the preferred embodiment illustrated in the appended figures, the covering 250 forming the connector body is overmolded on two blades of electrically conductive material 260, 262 which emerges on the rear of the covering, in the internal chamber of the body. connector, parallel to the longitudinal axis of the sensor. These two blades 260, 262 are welded respectively in
261, 263 sur les sorties 104, 106 de la thermistance. 261, 263 on the outputs 104, 106 of the thermistor.
Le cas échéant, ces lames 260, 262 peuvent comporter des formes référencées 264, 265 sur les figures 2 et 4, servant de guide aux soies de sortie 104, 106 de la thermistance 100 pour centrer celles-ci sur leur zone de Where appropriate, these blades 260, 262 may include shapes referenced 264, 265 in FIGS. 2 and 4, serving as a guide for the output bristles 104, 106 of the thermistor 100 to center them on their zone of
soudure sur lesdites lames 260,262.welding on said blades 260,262.
En variante cependant l'enrobage 250 peut être conformé différemment de l'illustration donnée sur les figures annexées et notamment être dépourvu d'un tel corps de connecteur. Dans ce cas les fils de sortie 104, 106 de la thermistance émergent directement sur l'extérieur de As a variant, however, the coating 250 may be shaped differently from the illustration given in the appended figures and in particular be devoid of such a connector body. In this case the output wires 104, 106 of the thermistor emerge directly on the outside of
l'enrobage 150 pour une liaison électrique adaptée. coating 150 for a suitable electrical connection.
L'enrobage 250 formant support est par ailleurs conformé pour définir un moyen de fixation du capteur sur le site d'utilisation, par exemple un carter de moteur de The coating 250 forming a support is also shaped to define a means of fixing the sensor to the site of use, for example a motor housing of
véhicule automobile.motor vehicle.
A cette fin, le cas échéant, l'enrobage 250 formant support peut comporter une section présentant un filetage associé à une section en forme de six pans ou équivalent non symétrique de révolution. Cependant selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées les moyens de fixation définis sur l'enrobage support 250 sont conçus pour immobiliser les capteurs par encliquetage. Dans ce contexte ces moyens de fixation sont constitués de deux pattes 270, 280 en forme d'arceau diamétralement To this end, if necessary, the coating 250 forming a support may include a section having a thread associated with a section in the form of a hexagon or equivalent that is not symmetrical in revolution. However, according to the preferred embodiment illustrated in the appended figures, the fixing means defined on the support coating 250 are designed to immobilize the sensors by snap-fastening. In this context, these fixing means consist of two legs 270, 280 in the form of a diametrically arched arch.
opposées par rapport à l'axe longitudinal du capteur. opposite to the longitudinal axis of the sensor.
Chacun de ces arceaux comprend une paire de branches 271, 272 parallèles entre elles et parallèles à l'axe longitudinal, raccordées sensiblement à mi longueur sur le support 250. A partir de cette zone de liaison les branches précitées 271, 272, 281, 282 s'étendent en direction du plongeur 210. Elles sont reliées à ce niveau par une branche transversale 273, 283 conçue pour venir en prise sur une denture liée au moyen support du site d'utilisation, par exemple le carter de véhicule automobile. De préférence, bien entendu, un joint tel qu'un joint torique est interposé entre le capteur conforme à l'invention et le support du site d'utilisation. Un tel joint peut être intercalé entre un décrochement radial Each of these arches comprises a pair of branches 271, 272 parallel to each other and parallel to the longitudinal axis, connected substantially at mid-length on the support 250. From this connection zone the aforementioned branches 271, 272, 281, 282 extend in the direction of the plunger 210. They are connected at this level by a transverse branch 273, 283 designed to engage on a toothing linked to the support means of the site of use, for example the motor vehicle casing. Preferably, of course, a seal such as an O-ring is interposed between the sensor according to the invention and the support of the site of use. Such a seal can be interposed between a radial recess
quelconque du capteur et ledit site d'utilisation. any of the sensor and said site of use.
L'enrobage 250 peut être réalisé en tout matériau approprié connu de l'homme de l'art apte à résister au The coating 250 can be made of any suitable material known to those skilled in the art capable of withstanding
température de l'environnement impliqué. temperature of the environment involved.
A titre d'exemple non limitatif l'enrobage 250 peut être réalisé en polyamide, notamment polyamide 6/6 chargé fibre de verre, par exemple à 30%, voire en polyester, polybutyl. Pour fabriquer un capteur conforme à la présente invention il suffit de placer la thermistance 100 à l'intérieur du plongeur 210, le cas échéant après avoir soudé les sorties 104, 106 de la thermistance sur les By way of nonlimiting example, the coating 250 can be made of polyamide, in particular polyamide 6/6 loaded with glass fiber, for example at 30%, or even polyester, polybutyl. To manufacture a sensor according to the present invention, it suffices to place the thermistor 100 inside the plunger 210, if necessary after having welded the outlets 104, 106 of the thermistor to the
lames 260, 262, puis de réaliser l'enrobage 250 par moulage. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au5 mode de réalisation qui vient d'être décrit mais s'étend toute variante conforme à son esprit. blades 260, 262, then to make the coating 250 by molding. Of course the present invention is not limited to the embodiment which has just been described but extends any variant in accordance with its spirit.
Claims (13)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=9544902
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FR9905304A Expired - Lifetime FR2793020B1 (en) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | TEMPERATURE SENSOR, IN PARTICULAR FOR MEASURING FLUID IN A MOTOR VEHICLE ENGINE |
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