FR3075454B1 - Element du type capteur surmoule et son procede de fabrication, et son procede de montage pour sa connexion electrique - Google Patents
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Abstract
Elément comportant un corps (10) et une liaison électrique (4) dotée d'une zone de connexion électrique (40), et une enveloppe de surmoulage (2) en matière plastique solidaire du corps (10), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (5) empêchant l'adhésion de matière plastique, qui sont disposés en interface entre l'enveloppe de surmoulage (2) et la zone de connexion électrique (40). Pour le montage, la liaison électrique (4) qui n'est pas solidaire de la matière plastique de surmoulage est avantageusement repliée pour sa connexion électrique.
Description
ELEMENT DU TYPE CAPTEUR SURMOULE ET SON PROCEDE DE FABRICATION, ET SON PROCEDE DE MONTAGE POUR SA CONNEXION ELECTRIQUE
L'invention concerne un élément surmoulé du type à fonctionnalité électronique devant être connecté électriquement. Plus particulièrement, l'invention concerne la liaison électrique permettant la connexion électrique de l'élément surmoulé avec l'extérieur.
L'invention est également relative au procédé de fabrication d'un tel élément surmoulé, ainsi qu'à son procédé de montage pour sa connexion électrique.
L'invention s'applique à tout type d'élément du type à fonctionnalité électronique, et quelle que soit la destination finale de l'élément dans son utilisation.
L'invention sera décrite par rapport à un élément constituant un capteur, sans toutefois y être limitée. Elle s'applique à tout élément surmoulé présentant une connexion/liaison électrique. L'élément est par exemple tout type de capteur, ou un actionneur tel qu'un actionneur piézoélectrique, ou à signal lumineux (LED, OLED, électroluminescent)...
Pour assurer la fixation d'un capteur dans sa destination finale et protéger les divers constituants le composant, le capteur est associé à une coque en matière plastique, généralement par surmoulage via une injection plastique dans un moule. Le surmoulage implique après fabrication une solidarisation totale du capteur à la coque sans amovibilité possible du capteur.
En outre, le capteur pour son utilisation doit être connecté électriquement. Pour assurer cette connexion électrique, le capteur dispose d'une zone fonctionnelle de raccordement. Toutefois, cette zone ne doit pas être recouverte par la coque plastique. Aujourd'hui, il est donc nécessaire de fabriquer des moules spécifiques pour ménager dans le produit fini, une cavité d'accès à la zone fonctionnelle ou une sortie appropriée de la zone fonctionnelle, l'accès à la zone fonctionnelle de raccordement étant différente selon le type de capteur et sa destination finale.
Or, il est toujours souhaité de simplifier la fabrication et son coût, notamment de diminuer le nombre de moules en fonction des spécificités des différents capteurs.
L'invention a donc pour but d'obvier les inconvénients précités en proposant un élément surmoulé qui soit simple de fabrication, ne nécessitant pas des moyens complexes de mise en œuvre, et soit aisé et rapide à monter et connecter électriquement dans sa destination finale. Selon l'invention, l'élément du type à fonctionnalité électronique, par exemple un capteur avec au moins un composant de mesure, comporte un corps et une liaison électrique dotée d'une zone de connexion électrique destinée à assurer la connexion/le raccordement électrique entre l'élément et l'extérieur lors de son montage dans sa destination finale, et une enveloppe de surmoulage en matière plastique solidaire du corps, l'élément étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens empêchant l'adhésion de matière plastique, qui sont disposés en interface entre l'enveloppe de surmoulage et la zone de connexion électrique.
Par conséquent, le procédé de fabrication est grandement simplifié, ainsi que la réalisation du moule, puisqu'il n'est plus nécessaire d'inclure dans le moule des réservations afin de délimiter la zone de connexion électrique ; le surmoulage peut être mis en œuvre sur toute la surface de l'élément sans se préoccuper de la zone de raccordement. La zone de connexion électrique ne sera nullement recouverte directement de matière plastique grâce aux moyens d'interface disposés avant le moulage, qui en outre permettront lors du montage de l'élément pour sa connexion électrique, d'avoir facilement accès à la zone de connexion électrique.
Pour le montage, la liaison électrique qui n'est pas solidaire de la matière plastique de surmoulage, est avantageusement repliée pour sa connexion électrique.
Selon un exemple de réalisation, les moyens empêchant l'adhésion de matière plastique sont une encre non cohésive telle qu'à base de PTFE ou de silicone.
Selon un autre exemple de réalisation, les moyens empêchant l'adhésion de matière plastique sont un film non adhésif par rapport à la matière plastique tel qu'un film en PTFE, en silicone, etc. Le film est déposé avant l'injection plastique, en étant déposé par impression ou collé, ou encore thermoformé.
De préférence, les moyens empêchant l'adhésion de matière plastique sont un revêtement mince, inférieur à 1 mm, en particulier inférieur à 250 pm, de préférence de l'ordre de 5 à 20 pm.
Avantageusement, la liaison électrique est au moins en partie flexible, de sorte à pouvoir être pliée, en particulier apte à être retournée jusqu'à 180° (en vue de sa connexion électrique à l'extérieur de l'élément).
A titre d'exemple, la liaison électrique se présente au moins au niveau de la zone de connexion électrique sous la forme d'un fil ou d'une bande.
Avantageusement, l'élément comporte une extrémité libre au-delà de la zone de connexion électrique, qui fait saillie par rapport à l'enveloppe de surmoulage, de façon à constituer un moyen de préhension pour faciliter sa dissociation/son détachement du corps de l'élément.
L'invention porte également sur un procédé de fabrication d'un élément suscité de l'invention, comportant une étape de moulage à l'aide d'un moule par injection plastique, caractérisé en ce qu'il comporte avant l'étape de moulage, une étape d'application des moyens empêchant l'adhésion de matière plastique sur la zone de connexion électrique. Enfin, l'invention est relative à un procédé de montage pour connecter électriquement à un dispositif, un élément suscité de l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de saisissement d'une extrémité libre de la liaison électrique à proximité de la zone de connexion électrique, et de pliage de ladite liaison électrique de façon à éloigner la zone de connexion électrique de l'enveloppe de surmoulage de l'élément pour l'amener en regard du dispositif auquel l'élément doit être connecté.
La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles :
La figure 1 représente une vue schématique en coupe d'un capteur surmoulé de l'invention selon un exemple de réalisation ;
La figure 2 est une vue schématique du capteur de la figure 1 lors de son montage pour sa connexion électrique ;
La figure 3 représente une vue schématique en coupe d'un capteur surmoulé de l'invention selon une variante de réalisation ;
La figure 4 est une vue schématique du capteur de la figure 3 lors de son montage pour sa connexion électrique.
Les figures ne sont pas à l'échelle pour en faciliter la lecture.
Le capteur 1 illustré schématiquement sur les figures 1 à 4 est par exemple destiné à être utilisé dans un véhicule automobile.
Le capteur peut être un capteur de position, de vitesse, de pression ou autre.
Le capteur 1 comporte un corps 10 et un composant sensible de mesure 11 logé dans le corps 10.
Pour assurer la protection au moins du composant de mesure 11, le capteur comporte une enveloppe en matière plastique 2 qui est surmoulée sur le corps du capteur.
Un module électronique 3 de traitement des données est destiné à être relié électriquement au composant de mesure 11 pour recevoir et traiter les informations délivrées par ledit composant de mesure 11.
Le module électronique 3 est généralement disposé sur un circuit imprimé (« printed circuit board » ou PCB en anglais) qui peut soit être intégré au corps du capteur, soit être extérieur au corps du capteur tel qu'illustré sur les figures 1 à 4 en étant par exemple logé et protégé dans un emplacement idoine de la destination finale du capteur, par exemple dans un emplacement du véhicule.
Le module électronique 3 est destiné à être connecté électriquement à un réseau électrique du véhicule pour fournir des signaux d'alimentation électrique audit module 3, transmettre depuis ledit module 3 les signaux de mesure par exemple à un calculateur intégré au véhicule, et procurer une liaison de mise à la masse.
Par conséquent :
lorsque le module électronique 3 est intérieur au corps du capteur, une liaison électrique est nécessaire entre le capteur, à savoir le module électronique 3, et le réseau électrique du véhicule ;
lorsque le module électronique 3 est extérieur au corps du capteur (figures 1 à 4), une liaison électrique est nécessaire entre le capteur, à savoir le composant de mesure 11, et ledit module.
La liaison électrique entre l'intérieur et l'extérieur du capteur est repérée par la référence 4 sur les figures. Elle présente une zone de connexion électrique 40 qui n'est disposée que sur une seule face du corps 10.
Lors du surmoulage du corps du capteur, de manière connue, pour simplifier le procédé de fabrication et la forme des moules d'injection, la liaison électrique 4 est également surmoulée. Selon l'invention, pour faciliter la connexion électrique de la liaison électrique 4 entre le capteur 1 et la surface extérieure 30 de connexion électrique à laquelle elle est destinée (figures 2 et 4), telle que le module 3, le capteur 1 comporte en regard de la zone 40 des moyens de non adhésion 5 (empêchant l'adhésion) de la matière plastique.
Les moyens de non adhésion 5 forment un revêtement fin, par exemple d'épaisseur de 250 pm.
A titre d'exemples nullement limitatifs, les moyens de non adhésion 5 sont une encre non cohésive telle qu'à base de polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou de silicone, ou un film non adhésif par rapport à la matière plastique tel qu'un film en polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou en silicone.
Le revêtement 5 est déposé avant l'injection plastique, en étant déposé par impression ou collé, ou encore thermoformé, sur le corps 10 du capteur en regard de la zone de connexion électrique 40.
Une fois l'injection plastique réalisée, et le capteur 1 associé à son enveloppe de surmoulage 2, le capteur démoulé est dans l'état des figures 1 et 3. Le capteur peut être emballé pour son montage ultérieur dans sa destination finale.
Selon l'invention, la liaison électrique 4 est flexible de sorte qu'elle puisse être pliée ultérieurement à la fabrication du capteur. En sortie de fabrication, la liaison électrique 4 reste néanmoins en position contre le corps du capteur (figures 1 et 3).
La liaison électrique 4 est apte à être retournée jusqu'à 180° en vue de sa connexion électrique.
La liaison électrique 4 se présente par exemple sous la forme d'un fil ou d'une bande.
Comme illustré sur les figures 2 et 4, lors du montage du capteur pour sa connexion électrique, l'extrémité libre 41 de la zone 40 de connexion électrique est saisie et dissociée par traction de l'enveloppe de surmoulage 2 puisqu'elle n'en est pas solidaire. Puis par rotation, la liaison électrique 4 est pliée en étant ici retournée à 180° afin de positionner la zone 40 de connexion électrique en regard du dispositif ou de la surface 30 auquel le capteur doit se connecter, ici le module 3.
La liaison électrique 4 n'est pas figée en position lors du montage du capteur pour sa connexion électrique, mais est apte à être mobile (par pivotement) pour être rapportée de manière idoine contre le dispositif 30 extérieur au capteur.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, la liaison électrique 4 est dimensionnée pour que son extrémité libre 41 soit en saillie du corps 10 du capteur et de l'enveloppe de surmoulage. Cette extrémité en saillie forme comme une languette et facilite sa préhension pour « décoller «/dissocier la liaison flexible 4 de l'enveloppe de surmoulage 2.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Elément du type à fonctionnalité électronique comportant un corps (10) et une liaison électrique (4) dotée d'une zone de connexion électrique (40), et une enveloppe de surmoulage (2) en matière plastique solidaire du corps (10), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (5) empêchant l'adhésion de matière plastique, qui sont disposés en interface entre l'enveloppe de surmoulage (2) et la zone de connexion électrique (40).
- 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (5) empêchant l'adhésion de matière plastique sont une encre non cohésive telle qu'à base de PTFE ou de silicone.
- 3. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (5) empêchant l'adhésion de matière plastique sont un film non adhésif par rapport à la matière plastique tel qu'un film en PTFE ou en silicone.
- 4. Elément selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le film (5) est déposé avant l'injection plastique, en étant déposé par impression ou collé, ou encore thermoformé.
- 5. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (5) empêchant l'adhésion de matière plastique sont un revêtement mince, en particulier inférieur à 250 pm, de préférence de l'ordre de 5 à 20 pm.
- 6. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison électrique (4) est au moins en partie flexible, de sorte à pouvoir être pliée, en particulier apte à être retournée jusqu'à 180°.
- 7. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison électrique (4) se présente au moins au niveau de la zone de connexion électrique (40) sous la forme d'un fil ou d'une bande.
- 8. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison électrique (4) comporte une extrémité libre (41) au-delà de la zone de connexion électrique (40), qui fait saillie par rapport à l'enveloppe de surmoulage (2), de façon à constituer un moyen de préhension.
- 9. Procédé de fabrication d'un élément selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une étape de moulage à l'aide d'un moule par injection plastique, caractérisé en ce qu'il comporte avant l'étape de moulage, une étape d'application des moyens (5) empêchant l'adhésion de matière plastique sur la zone de connexion électrique (40).
- 10. Procédé de montage pour connecter électriquement un élément selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, à un dispositif (30), caractérisé en ce qu'il comporte une 5 étape de saisissement d'une extrémité libre (41) de la liaison électrique (4) à proximité de la zone de connexion électrique (40), et de pliage de ladite liaison électrique (4) de façon à éloigner la zone de connexion électrique (40) de l'enveloppe de surmoulage (2) pour l'amener en regard du dispositif (30) auquel l'élément doit être connecté.
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