FR2965348A1 - Capteur pour vehicule automobile et procedes de fabrication et de demontage correspondants - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un capteur (10) destiné à être monté sur un véhicule automobile. Ce capteur comporte des composants électroniques (11) montés sur un support conducteur (12) et une résine (13) recouvrant lesdits composants électroniques (11) et une partie au moins du support conducteur (12). Un boîtier (15) en matière plastique reçoit les composants électroniques (11), le support (12) et la résine (13). Un godet (16) en matière plastique recouvre et referme de manière étanche le boîtier. Selon l'invention la résine (13) est une résine bioplastique et biodégradable. L'invention concerne également des procédés de fabrication et de démontage du capteur selon l'invention.

Description

La présente invention concerne un capteur automobile ainsi que des procédés de fabrication et de démontage correspondants. Plus particulièrement, il s'agit d'un capteur de vitesse (et / ou de position) des roues d'un véhicule automobile. Il est connu de réaliser des capteurs de vitesse roues à monter sur le châssis d'un véhicule à proximité d'une cible dentée montée sur la roue de ce véhicule. De tels capteurs comportent notamment des composants électroniques appropriés montés sur un support conducteur et un aimant. L'ensemble de ces éléments est placé dans un corps de boîtier en plastique puis rempli de matière thermodurcissable (par un procédé dit de potting (remplissage gravitaire). Une partie du support conducteur dépasse à l'extérieur de la matière thermodurcissable pour former directement des broches de connexion électrique. Le boîtier est mis en place dans un godet de protection lui aussi en matière plastique. La résine utilisée pour le remplissage du corps du boîtier doit être suffisamment liquide pour remplir rapidement le corps du boîtier et ne doit pas se dégrader dans le temps puisqu'elle assure l'étanchéité des composants électroniques aux fluides. Ce capteur est placé ensuite à proximité des roues dans un environnement extrêmement pollué (boues, poussières, eau, glace, neige, fluides issus du moteur à combustion interne placé dans le véhicule, résidus de suie etc). En outre, ce capteur doit pouvoir subir des températures variant de - 80 ° à + 140 ° sans induire de dysfonctionnement. A cet effet, jusqu'à ce jour les résines utilisées pour étanchéiser les composants électroniques du capteur sont de types non recyclables. De ce fait il n'est pas possible de désolidariser la résine (une fois mise en place) des composants électroniques et du support conducteur qu'elle recouvre. En outre, le coulage de la résine par gravité (dit potting) est lent ce qui pénalise le procédé de fabrication de tels capteurs. Lorsque la résine utilisée pour assurer l'étanchéité des composants électroniques est une résine thermodurcissable, le seul moyen de la dissocier des composants électroniques qu'elle englobe est de la brûler. Ce faisant elle ne peut, bien sûr, plus être utilisée.

Lorsque la résine utilisée pour assurer l'étanchéité des composants électroniques est de type thermoplastique, elle peut retrouver un état fluide par réchauffement mais dans ce cas le procédé de réchauffage est long et complexe, ce qui le rend onéreux. De ce fait, à ce jour, il n'est pas possible de recycler entièrement un capteur 35 comportant des composants électroniques recouverts de résine.

Le problème que cherche à résoudre l'invention est de permettre le démontage aisé et rapide de l'ensemble du capteur et son recyclage complet. A cet effet, la présente invention concerne un capteur destiné à être mis en place sur un véhicule automobile, ledit capteur comportant : - des composants électroniques montés sur un support conducteur, - une résine recouvrant les dits composants électroniques et une partie au moins du support conducteur, - un boitier recevant le module constitué par les composants électroniques, le support conducteur et la résine, et - un godet recouvrant et refermant de manière étanche le dit boîtier, ledit capteur étant caractérisé en ce que la résine assurant le surmoulage des composants électroniques est une résine bioplastique et biodégradable. De manière avantageuse la résine utilisée est du type Polyhydroxyalkanoate (connue sous le nom de PHA).

Avantageusement la résine bioplastique est dissoute par l'eau ou par un solvant approprié. II est ainsi très aisé de récupérer la résine utilisée lors de la fabrication du capteur ainsi que de recycler les pièces qu'elle enrobe. L'utilisation d'une telle résine bioplastique et biodégradable permet d'effectuer un recyclage complet de ce type de capteur, ce qui n'était pas possible auparavant.

Pour la bonne compréhension de la présente invention il est nécessaire de définir les termes de bioplastiques et de plastiques biodégradables. Le terme bioplastique recouvre tout plastique obtenu à partir de ressources naturelles (par exemple le blé, la canne à sucre, le maïs, la patate douce, l'huile de ricin...). Les bioplastiques se caractérisent par le fait qu'ils n'utilisent pas de résine pétrochimique mais une résine végétale ou bactérienne. En outre les renforts qu'ils comportent sont constitués de fibres naturelles (chanvre, lin, jute...). Une matière plastique est biodégradable si sa décomposition par des micro-organismes vivants (champignons, bactéries, algues...) génère des éléments divers dépourvus d'effets nocifs sur le milieu naturel.

La présente invention concerne également un procédé de fabrication et un procédé de démontage d'un capteur tel qu'indiqué ci-dessus. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique représentant un capteur de vitesse muni d'une résine selon l'invention, - les figures 2a à 2c sont des vues schématiques représentant les différentes étapes du procédé de fabrication selon l'invention, et - les figures 3a à 3d sont des vues schématiques représentant les différentes étapes du procédé de démontage selon l'invention. Selon la forme de réalisation représentée à la figure 1, un capteur 10 de vitesse (et / ou de position) des roues d'un véhicule automobile (non représenté) comporte une pluralité de composants électroniques 11, monté sur un support conducteur 12 ("leadframe" en Anglais). Ce support 12 et les composants 11 qui lui sont solidaires sont enrobés d'une résine 13 au moins sur une partie. En effet, comme cela est visible à la figure 1, une zone d'extrémité 12a de ce support 12 est laissée sans enrobage de résine de manière à constituer des broches de connexion pour un connecteur (non représenté). Selon l'invention, cette résine 13 présente la particularité d'être constituée d'un matériau bioplastique, biodégradable. L'ensemble constitué par les composants électroniques 11, le support conducteur 12 et la résine 13 constitue un module 14 (voir figure 2b). Ce module 14 est mis en place dans un boîtier 15 en matière plastique en forme de cylindre. Pour refermer ce boîtier et ainsi protéger de l'humidité le module 14 (mais aussi de tous les fluides, poussières, etc présents dans le véhicule), un godet 16 plastique également cylindrique est emboîté sur le boîtier 15. Le boîtier 15 et le godet 16 tous les deux cylindriques sont donc emboités tête bêche de manière à constituer un espace 17 totalement fermé englobant le module 14. Pour parfaire l'étanchéité entre ces deux éléments (boitier 15 et godet 16), un joint torique 18 est positionné entre ces deux éléments dans un logement 19 adapté. Un tel capteur se démarque de l'art antérieur notamment en ce que la résine 13 qui protège les composants électroniques 11 est une résine bioplastique, biodégradable. Une telle résine est ainsi par exemple constituée de Polyhydroxyalkanoate (PHA). Ces résines sont générées par des micro organismes alimentés (par exemple en sucre) de manière connue en soi. Leur procédé de fabrication n'est pas détaillé ici. En utilisant une telle résine il devient alors possible de recycler en totalité le capteur ci-dessus décrit, ce qui n'était pas possible avec les résines thermodurcissables ou thermoplastiques classiques utilisées jusqu'à ce jour.

Jusqu'à présent, de telles résines bioplastiques, biodégradables n'ont pas été utilisées dans le domaine automobile, en raison d'un préjugé qui veut que les résines bioplastiques n'offrent pas les qualités de robustesse (résistance au vieillissement, aux UV...) et d'étanchéité requises. De telles résines bioplastiques supportent en outre sans dommage des températures allant jusqu'à + 180°C ce qui permet leur utilisation sous capot moteur et / ou dans un véhicule automobile. De telles résines peuvent en outre se dissoudre dans de l'eau ou dans des solvants appropriés (sous certaines conditions de températures et de pression) ce qui permet de les récupérer et de les recycler lorsque le capteur ci-dessus décrit a atteind sa fin de vie. A cet effet l'invention concerne aussi un procédé de fabrication et de démontage du capteur décrit en référence à la figure 1.

Le procédé de fabrication du capteur 10 représenté à la figure 1 comporte les étapes suivantes : - Etape 1 (figure 2a) : brasage des composants électroniques 11 sur le support conducteur 12. Ces composants électroniques sont de toutes sortes, simple résistance, ASIC ("Application Specific Integrated Circuit" en Anglais, circuit intégré pour application spécifique), cellule à effet Hall 20..., - Etape 2 (figure 2b) : surmoulage des composants électroniques avec une résine 13 bioplastique, biodégradable, pour constituer le module 14, - Etape 3 (figure 2c) : insertion du module 14, dans le boîtier plastique 15, présentant à cet effet un logement en forme de U, - Etape 4 (figure 1) : insertion du boîtier 15, dans le godet 16 (également en forme de U) et montage d'un joint torique 18 dans le logement 19 prévu à cet effet entre le boîtier 15 et le godet 16. II est à noter que la réalisation du capteur selon l'invention permet de le démonter facilement et d'accéder aisément à chacun des éléments le constituant.

Le procédé de démontage du capteur 10 représenté à la figure 1 comporte les étapes suivantes : - Etape 1 (figure 3a) : retrait du godet 16 pour recyclage par broyage par exemple, - Etape 2 (figure 3b) : retrait du module 14 (constitué par les composants électroniques 11, le support conducteur 12 et la résine 13) du boîtier 15. La résine 13 est alors récupérée par dilution dans un solvant approprié (eau ou autre). Lorsque la résine est diluée dans le solvant, il est possible de la récupérer en la séparant du solvant. La résine 13 peut alors être recyclée c'est-à-dire biodégradée. - Etape 3 (figure 3c) : le support 12 muni de ces composants 11 est maintenant directement accessible pour un recyclage complet. Les composants électroniques sont démontés et recyclés. Le support 12 lui même, généralement réalisé dans un métal conducteur est recyclé par fonte du métal (par exemple). Le métal obtenu peut de nouveau être utilisé.

Le reste des éléments (boîtier 15 et un insert métallique 21 présent sur de boîtier) sont également recyclés comme le montre la figure 3d. Ainsi l'insert métallique 21 est retiré du boîtier 15 pour être fondu et réutilisé. Le boîtier 15 lui même, réalisé en matière plastique est par exemple broyé en vue d'une utilisation ultérieure. On notera que le capteur 10 selon l'invention comporte de nombreuses parties en plastique. Selon l'invention, la résine 13 utilisée est une résine bioplastique et biodégradable, les autres parties plastiques (boîtier 15 et godet 16) sont réalisées en matière plastique non biodégradable. Cependant, en variante, l'ensemble des parties plastiques du capteur pourraient être réalisées à partir d'un bioplastique, biodégradable (si l'on ne cherche pas à les réutiliser). La présente invention permet ainsi de recycler entièrement un capteur comportant des composants électroniques recouverts de résine. En outre le démontage aisé et rapide de l'ensemble des éléments du capteur et son recyclage complet est maintenant possible. La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté dans les figures annexées, mais englobe également toute variante à la portée de l'homme du métier. Ainsi la coulée de la résine 13 peut être réalisée de manière gravitaire ou sous pression sans que cela ne sorte du cadre de l'invention.

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1. Capteur (10) destiné à être monté sur un véhicule automobile, le dit capteur comportant : - des composants électroniques (11) montés sur un support conducteur (12), - une résine (13) recouvrant lesdits composants électroniques (11) et une partie au moins du support conducteur (12), - un boîtier (15) recevant le module (14) constitué par les composants électroniques (11), le support conducteur (12) et la résine (13), et - un godet (16) recouvrant et refermant de manière étanche ledit boîtier, ledit capteur étant caractérisé en ce que la résine (13) assurant le surmoulage des composants électroniques (11) est une résine bioplastique et biodégradable.
2. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résine (13) utilisée est du type Polyhydroxyalkanoate (PHA).
3. 3. Capteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la résine (13) bioplastique se dissoud dans l'eau ou dans un solvant approprié.
4. 4. Procédé de fabrication d'un capteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - brasage des composants électroniques (11) sur le support conducteur (12), - surmoulage des composants électroniques (11) avec une résine (13) bioplastique et biodégradable, - insertion du module (14) constitué par les composants électroniques (11), le support conducteur (12) et la résine (13), dans le boîtier (15), - insertion du boîtier (15) dans le godet (16) avec montage d'un joint torique (18) entre le boîtier et le godet.
5. 5. Procédé de démontage d'un capteur (10) selon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - retrait du godet (16) pour recyclage, - retrait du module (14) constitué par les composants électroniques (11), le support conducteur (12) et la résine (13) du boîtier (15), - dissolution de la résine (13) et recyclage de la matière, 30 - démontage des composants électroniques (11) et du boitier 15, et recyclage de la matière.
6. 6. Procédé de démontage d'un capteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la résine (13) bioplastique est recyclée par dissolution dans l'eau ou dans un solvant approprié.