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Patent Searching and Data


Title:
METHOD OF PRODUCING A WHEEL SPEED SENSOR AND THE CORRESPONDING SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/081260
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method of producing a wheel speed sensor comprising a cable (15) containing electric connecting wires between the sensor and a data processing means, pins which are connected to the wires and to connecting legs of an element used to detect the rotation speed of the wheel of the vehicle, a first part (3) of a plastic-moulded casing comprising a shaft (13) which is moulded around one end of the wires of the cable and a cavity containing the pins and the detection element. The pins are separated from one another and the wires are separated from one another at the stripped end thereof. Moreover, the detection element is held in place in the aforementioned cavity of the first part of the casing by means of support knobs which form an integral part of said first part of the casing. The invention also comprises a second part (5) of the casing comprising a part which is used to isolate the pins and the detection element from the outside.

Inventors:
FOUQUET THIERRY (FR)
Application Number:
PCT/EP2003/002067
Publication Date:
October 02, 2003
Filing Date:
February 28, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS VDO AUTOMOTIVE SAS (FR)
FOUQUET THIERRY (FR)
International Classes:
B29C45/16; G01D11/24; G01P1/02; B29C45/14; H01R43/24; (IPC1-7): G01P1/02; G01D11/24; B29C45/14; H01R43/24; H01R13/405
Foreign References:
US6053049A2000-04-25
US6155114A2000-12-05
Other References:
See also references of EP 1488242A1
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un capteur de vitesse d'une roue de véhicule, dans lequel : on place dans un moule un câble (15) comprenant des fils électriques (25a, 25b) munis de broches (17a, 17b), pour la liaison entre le capteur et un moyen de traitement de l'information saisie par ce capteur, et on interpose localement entre lesdits fils et/ou leurs broches un séparateur (26) évitant un contact électrique entre ces fils et ces broches au moins pendant l'étape de moulage ciaprès, on moule une première partie (3) de boîtier autour d'une extrémité du câble et autour des broches liées aux fils, . en laissant ouverte au moins une cavité (7) où est située une partie au moins desdites broches, lesquelles sont destinées à assurer le contact électrique entre les fils et des pattes de connexion (19a, 19b) dont est muni un organe de détection de la vitesse de rotation des roues du véhicule, . en réservant une zone (31) dans la cavité pour le logement de l'organe de détection et de ses pattes (21 ; 22,19a, 19b), . et en réalisant, sur une partie au moins de la périphérie de cette cavité, un rebord (33) doublé intérieurement, au moins localement, par une paroi (35), pour définir une zone fusible, on place l'organe (22) de détection du capteur à l'endroit de la zone (31) qui lui est réservée dans la cavité, on soude entre elles, dans la cavité, les broches et les pattes (19a, 19b) de l'organe de détection, cet organe de détection étant maintenu visàvis du boîtier par des excroissances (43,45) de maintien moulées avec ladite première partie de boîtier, et on ferme la cavité, en regard des broches et de l'organe de détection, par l'intermédiaire d'une deuxième partie (5) de boîtier, soudée à l'endroit de la zone fusible (35).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le maintien de l'organe de détection visàvis du boîtier est obtenu par l'intermédiaire d'ergots (43,45) s'étendant vers l'intérieur de la cavité (7) et qui sont moulés lors de l'étape de moulage de ladite première partie (3) de boîtier, les étapes de placement et de soudage de l'organe de détection (21) dans la cavité comprenant une étape d'engagement dudit organe de détection sous et/ou entre les ergots, pour le maintenir.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de moulage de ladite première partie (3) de boîtier autour des fils et des broches comprend la réservation d'une ouverture (32) communiquant avec la cavité (7), à l'endroit d'une zone localisée desdites broches, pour autoriser une soudure électrique entre les pattes de l'organe de détection et les broches, par des électrodes (46,48) disposées de part et d'autre des broches et des pattes.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de fermeture de ladite première partie (3) de boîtier comprend le surmoulage localisé de la première partie du boîtier par la seconde, laquelle ferme ladite cavité (7) de façon étanche aux liquides et aux poussières, à l'endroit d'une unique lèvre (35) définissant ladite zone fusible (5) que l'on fait fondre lors du surmoulage et qui s'étend en périphérie de la cavité, sur une hauteur et une épaisseur inférieures à celles d'un rebord (33) l'entourant extérieurement.
5. Capteur de vitesse d'une roue de véhicule comprenant : un câble (15) renfermant des fils électriques (25a, 25b) de liaison entre le capteur et un moyen (16) de traitement de données saisies par ce capteur, des broches (17a, 17b) liées aux fils et à des pattes de connexion (19a, 19b) d'un organe (21) de détection de la vitesse de rotation de la roue du véhicule, une première partie (3) de boîtier moulée en matière plastique, comprenant un fût (13) moulé autour d'une extrémité des fils du câble, pour les entourer étroitement de façon étanche aux liquides et aux poussières, et une cavité (7) dans laquelle sont disposés les broches et l'organe de détection, les broches entre elles et les fils entre eux à l'endroit de leur extrémité dénudée étant séparés et l'organe de détection étant maintenu dans ladite cavité de la première partie du boîtier par des excroissances (43,45) de maintien, monoblocs avec cette première partie de boîtier, et une deuxième partie (5) de boîtier comprenant une pièce isolant de l'extérieur les broches et l'organe de détection, de façon étanche aux liquides et aux poussières.
6. Capteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cavité (7) de la première partie de boîtier est bordée par un rebord doublé (33) intérieurement, au moins localement, par une paroi (35) plus rapidement fusible que le rebord, de manière à constituer une lèvre de liaison soudable par fusion avec la deuxième partie (5) de boîtier.
7. Capteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la lèvre (35) est plus fine et moins haute que le rebord (33) qui l'entoure.
8. Capteur selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisé en ce que la lèvre (35) est constituée par une paroi unique s'étendant sur tout le périmètre de la cavité.
9. Capteur selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le fût (13) de la première partie de boîtier présente, en l'absence de la deuxième partie de boîtier, un puits (9) ouvert laissant voir à travers les fils électriques du câble.
10. Capteur selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que le fût (13) de la première partie de boîtier présente une excroissance parallélépipédique (27,29) pour bloquer en rotation le câble.
Description:
Procédé de fabrication d'un capteur de vitesse d'une roue et capteur correspondant L'invention concerne la fabrication d'un capteur de vitesse des roues (ou d'une roue) de véhicule, en particulier un véhicule automobile.

Typiquement, il est important pour certains systèmes de sécurité (en particulier antipatinage, ou antiblocage lors d'un freinage) de connaître la vitesse de rotation des roues du véhicule.

Pour cela, il est connu d'utiliser un capteur pourvu d'un organe de détection qui va détecter la vitesse de rotation des roues de ce véhicule. Le capteur est relié à un moyen de traitement de l'information saisie, de manière à utiliser cette information au sein du système de sécurité.

Dans ce cadre, l'invention se rapporte plus particulièrement à un procédé de fabrication d'un tel capteur, ainsi qu'au capteur en lui-mme.

Un capteur typique de l'art antérieur comprend un organe de détection tel qu'évoqué ci-avant (comprenant usuellement un circuit électronique et des pattes de connexions électriques) ainsi qu'un boîtier de protection. A l'endroit du boîtier, les pattes de connexion sont liées à une extrémité dénudée des fils électriques d'un câble, par l'intermédiaire de broches. Le boîtier est adapté pour tre fixé sur le véhicule. L'organe de détection peut tre de type électromagnétique et est alors adapté pour travailler en liaison typiquement avec des stries ou des dents formées en regard sur la roue du véhicule lorsque le capteur est associé à une cible ferromagnétique ou une succession de pôles Nord et Sud dans le cas d'une cible magnétique.

Un problème que vise à résoudre l'invention est de faciliter les conditions de fabrication de tels capteurs, afin de réduire les rebuts et de limiter si possible les temps de cycle, ainsi que le coût global du capteur.

Une solution proposée dans l'invention consiste en ce que, pour fabriquer le capteur : - on place dans un moule un câble comprenant des fils électriques munis de broches, pour la liaison entre le capteur et un moyen de traitement de l'information saisie par ce capteur, et on interpose localement entre lesdits fils et/ou leurs broches un séparateur évitant un contact électrique entre ces fils et ces broches au moins pendant l'étape de moulage ci-après, - on moule une première partie de boîtier autour d'une extrémité du câble et autour des broches liées aux fils,

. en laissant ouverte au moins une cavité où est située une partie au moins desdites broches, lesquelles sont destinées à assurer le contact électrique entre les fils et des pattes de connexion dont est muni un organe de détection de la vitesse de rotation des roues du véhicule, . en réservant une zone dans la cavité pour le logement de l'organe de détection et de ses pattes, . et en réalisant, sur une partie au moins de la périphérie de cette cavité, un rebord doublé intérieurement, au moins localement, par une paroi, pour définir une zone fusible, - on place l'organe de détection du capteur à l'endroit de la zone qui lui est réservée dans la cavité, ses pattes étant alors situées de préférence à proximité immédiate des broches, - on soude entre elles, dans la cavité, les broches et les pattes de l'organe de détection, cet organe de détection étant maintenu vis-à-vis du boîtier par des excroissances de maintien moulées avec ladite première partie de boîtier, - et on ferme la cavité, en regard des broches et de l'organe de détection, par l'intermédiaire d'une deuxième partie de boîtier soudée à l'endroit de la zone fusible.

Ainsi, on limite les risques de court-circuit lors de la fabrication du boîtier et de l'emprisonnement des connecteurs électriques (fils, broches,...), on favorise les conditions d'étanchéité (notamment par le moulage de la première partie de boîtier autour d'une extrémité du câble) et on diminue globalement le nombre d'opérations et/ou le temps du cycle de fabrication.

Une caractéristique importante concerne par ailleurs le maintien de l'organe de détection vis-à-vis du boîtier.

Selon une caractéristique de l'invention, ce maintien est avantageusement obtenu par l'intermédiaire d'ergots s'étendant vers l'intérieur de la cavité et qui sont moulés lors de l'étape de moulage de ladite première partie de boîtier, les étapes de placement et de soudage de l'organe de détection dans la cavité comprenant une étape d'engagement dudit organe de détection sous et/ou entre les ergots, pour le maintenir.

On évite alors une opération de reprise après moulage de la première partie de boîtier.

Selon une autre caractéristique de l'invention, on favorise le soudage des pattes de connexion de l'organe de détection avec les broches.

Dans ce but, il est conseillé que l'étape de moulage de la première partie de boîtier autour des fils et des broches comprenne la réservation d'une ouverture communiquant avec la cavité, à l'endroit d'une zone localisée des broches, pour autoriser une soudure électrique entre les pattes de l'organe de détection et les broches, par des électrodes disposées de part et d'autre des broches et des pattes.

Ceci favorise la fiabilité d'ensemble du capteur.

Une autre caractéristique de l'invention permet d'encore mieux favoriser les conditions d'étanchéité à l'endroit de la cavité du boîtier.

Pour cela, il est conseillé que l'étape de fermeture de cette première partie de boîtier comprenne le surmoulage localisé de la première partie du boîtier par la seconde, laquelle ferme la cavité de façon étanche aux liquides et aux poussières, à l'endroit d'une unique lèvre qui définit ladite"zone fusible"que l'on fait fondre lors du surmoulage et qui s'étend en périphérie de la cavité, sur une hauteur et une épaisseur inférieures à celles du rebord qui l'entoure.

Comme déjà indiqué ci-avant, l'invention se rapporte également au capteur de vitesse en lui-mme.

Une caractéristique importante le concernant est que sa première partie de boîtier en matière plastique comprend un fût moulé autour d'une extrémité des fils du câble, pour les entourer étroitement de façon étanche aux liquides et aux poussières, et une cavité dans laquelle sont disposés les broches et l'organe de détection, les broches entre elles et les fils entre eux à l'endroit de leur extrémité dénudée étant séparés et l'organe de détection étant maintenu dans ladite cavité de la première partie du boîtier par des excroissances de maintien qui sont monoblocs avec cette première partie de boîtier.

Concernant l'étanchéité de la cavité de réception notamment de l'organe de détection, il est par ailleurs conseillé que ladite lèvre de liaison plus rapidement fusible que le rebord, et donc soudable par fusion avec la deuxième partie de boîtier, soit constituée par une paroi unique sur tout le périmètre de la cavité.

Une autre caractéristique de l'invention a encore pour objet de limiter les risques de rotation du câble (cylindrique) lors de l'opération de fabrication du capteur, ce qui entraînerait un mauvais assemblage.

Une solution proposée est que le fût de la première partie de boîtier présente extérieurement au moins une excroissance parallélépipédique (typiquement rectangulaire ou carrée).

Une description encore plus détaillée de l'invention va maintenant tre fournie en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective de 3/4 par dessus du capteur prt à tre fixé sur le véhicule destiné à en tre équipé, - la figure 2 est une vue également en perspective"de dessus"d'une première étape de fabrication du capteur (l'organe de détection et la deuxième partie de boîtier manquent), - la figure 3 montre également en perspective"de dessus"le capteur de la figure 2 avec l'organe de détection installé, - la figure 4 montre les broches, les fils et le câble pour la transmission des données saisies par l'organe de transmission, avant leur enrobage par la matière plastique de la première partie de boîtier qui est moulée autour d'eux, et - la figure 5 est une vue en coupe à l'endroit de la ligne V-V de la figure 2.

Sur la figure 1, on voit un exemple de réalisation d'un capteur 1 conforme à l'invention, dans son état entièrement assemblé.

Le capteur 1 comprend une première partie de boîtier 3 que l'on voit plus distinctement sur les figures 2 et 3, et une deuxième partie de boîtier 5.

La deuxième partie de boîtier est une pièce d'étanchéité en matière plastique, surmoulée sur la première partie de boîtier 3, notamment pour assurer la fermeture étanche d'une cavité 7 de la partie 3, ainsi que du puits 9 de cette mme partie 3.

La pièce de fermeture 5 est en outre équipée d'une vis 11 de fixation à une paroi du véhicule.

La pièce 5 assure une étanchéité vis-à-vis des liquides et des poussières aux pièces contenues à l'intérieur de la cavité 7.

Dans son état moulé de la figure 3, la première partie 3 de boîtier se présente comme une pièce monobloc en matière plastique fusible et présente un

fût 13 que l'on voit également sur la figure 1 d'où sort à l'arrière (toujours de façon étanche aux liquides et aux poussières) un câble 15 dont les fils électriques sont reliés d'un côté à un moyen de traitement de données 16, tel qu'un calculateur électronique (figure 4), et de l'autre, à des broches 17a, 17b, lesquelles sont électriquement connectées aux pattes 19a, 19b, d'un organe de détection 21, en soi connu.

L'organe de détection 21 comprend une plaquette électronique 22 adaptée pour détecter en particulier par électromagnétisme la vitesse de rotation d'une roue d'un véhicule, par exemple en liaison avec des stries formées en regard sur cette roue.

Comme constaté sur les figures 2 et 3, le fût 13 s'étend depuis l'extrémité arrière 3a de la première partie de boîtier 3, jusqu'à une sorte de boîte, ici ouverte, 23 définissant intérieurement la cavité 7 où sont logés une partie au moins des broches 17a, 17b, ainsi que l'organe de détection 21.

En un endroit du fût 13, est ménagé le puits transversal 9 dans lequel passent les fils électriques (en l'espèce deux) du câble 15. A cet endroit, les fils ne sont pas dénudés.

La réalisation de la pièce illustrée sur la figure 3 s'opère comme suit, avec une première étape consistant en l'illustration de la figure 2.

Dans un moule, on place, comme illustré figure 4, l'extrémité terminale du câble 15, et en particulier les deux fils 25a, 25b, qui sortent de sa gaine 27, ainsi que les deux broches 17a, 17b, à laquelle une extrémité dénudée 25'a, 25'b, des fils électriques est déjà connectée.

Pour éviter les courts-circuits entre les fils 25a, 25b, ainsi qu'entre les broches 17a, 17b, il est conseillé de prévoir, dans le moule, une paroi de séparation (non représentée). Cette paroi peut éventuellement tre mobile, c'est- à-dire escamotable. Une autre solution déjà connue pourrait consister dans l'adjonction d'un séparateur plastique rapporté ou moulé entre les fils et/ou entre les broches, tel que schématisé en 26 sur la figure 4..

Une fois l'assemblage de la figure 4 correctement positionné et maintenu dans la cavité de moulage, on apporte la matière plastique nécessaire au moulage de la première partie 3 de boîtier montrée figure 2.

Typiquement, le moulage s'effectuera par injection de matière plastique sous pression, dans la cavité de moulage.

On peut noter que cette pièce présente, à proximité de l'extrémité arrière 3a, une ou plusieurs excroissances parallélépipédiques, telles que 27 et 29, qui vont pouvoir tre utilisée comme dispositif antirotation et/ou butée pour placer ultérieurement correctement le capteur sur la chaîne d'assemblage, en particulier lors sa fixation sur le véhicule.

Le puits transversal 9 qui traverse de part en part le fût 13 permet à l'opérateur de visualiser le passage des fils 25a, 25b, et leur positionnement correct tant l'un vis-à-vis de l'autre que vis-à-vis des broches, lesquelles apparaissent au moins partiellement à l'intérieur de la cavité 7, parallèles l'une à l'autre.

En l'espèce, on peut noter l'aspect à deux étages de la cavité : les broches sont situées à un niveau d'élévation différent de celui de la zone avant 31 réservée, à l'opposé des broches, pour recevoir la plaquette électronique 22 dont les pattes 19a, 19b, ont ici une forme incurvée pour"rattraper"le niveau des broches auxquelles elles doivent tre électriquement connectées (voir figure 3).

A noter également, sur les figures 2 et 3, la présence à travers le fond (par ailleurs plein) de la cavité 7, en regard des broches, d'un orifice 32 traversant ce fond et dont on comprendra l'utilité ci-après.

A noter encore que tout le périmètre de la boîte 23 présente une paroi dressée 33 avantageusement doublée intérieurement par une lèvre fusible plus fine 35.

De préférence, cette lèvre est constituée par une paroi unique, continue sur l'essentiel (et de préférence, l'intégralité) du périmètre de la cavité, à faible distance du rebord extérieur 33, comme on peut le voir sur la coupe de la figure 5.

Cette lèvre est avantageusement dans la mme matière que le rebord et, plus généralement, que le reste de la première partie 3 de boîtier.

Sur la figure 5, la hauteur h et l'épaisseur e de la lèvre 35 sont inférieures à celles du rebord extérieur 33 qui protège ainsi la lèvre, laquelle va en s'affinant vers son extrémité libre pour favoriser une fusion rapide. En l'espèce, il s'agit d'ailleurs d'une lèvre biseautée.

On notera également que les zones de manipulation de la première partie 3 de boîtier sont de préférence éloignées de la lèvre, comme par exemple à l'endroit des excroissances 37,39 et 41, qui peuvent servir de butée pour garantir des positionnements précis de ladite partie 3 de boîtier dans le moule de

surmoulage et/ou du capteur 1 sur la chaîne de montage lorsqu'il doit tre fixé au véhicule.

Sur la figure 2, l'organe de détection avec sa plaquette électronique 22 et ses pattes de connexion 19a, 19b, n'a donc pas encore été mis en place dans la cavité 7.

On remarque toutefois qu'à l'endroit de la zone 31, peuvent d'ores et déjà avoir été moulés, lors du moulage de la première partie 3 de boîtier, des ergots (en l'espèce au nombre de deux ; 43,45) sous lesquels (ou entre lesquels) on va venir glisser et maintenir plaquée dans le boîtier la plaquette 22.

Ainsi, une fois la première partie 3 de boîtier moulée comme illustré sur la figure 2, on peut venir glisser dans son logement la plaquette 22, avec ses pattes de connexion 19a, 19b, dont l'extrémité libre vient en regard (en l'espèce au-dessus) de l'extrémité la plus fine des broches 17a, 17b.

On notera que la partie de chevauchement entre les broches et les pattes de connexion est au demeurant située en regard de l'orifice 32 de la boite 23.

Cette particularité va permettre de placer au-dessus de la cavité 7, une première électrode 46 de soudage située en regard de cette partie de chevauchement entre les broches et les pattes de connexion, la deuxième électrode de soudage 48 étant située à l'endroit de l'orifice 32, de manière qu'une décharge électrique entre ces électrodes permette de lier électriquement entre elles chaque broche et chaque patte.

Pour le maintien des pattes, on a pu prévoir un insert plastique 47 maintenu sur la partie 3 de boîtier à l'endroit d'un logement réservé 49 (voir figure 2), ceci après moulage.

Plutôt que d'engager et de maintenir la plaquette détectrice 22 sous les ergots moulés 43,45, on aurait pu choisir de poser la plaquette dans son logement 31 puis d'effectuer une opération de reprise pour la fixer au boîtier, en particulier par bouterollage.

Une fois la pièce dans son état de la figure 3, il ne reste plus qu'à fermer la cavité 7 et le puits 9, par l'intermédiaire de la pièce d'étanchéité 5.

Pour cela, on conseille de placer l'ensemble illustré sur la figure 3 dans un moule de surmoulage pour injecter la pièce 5.

Lors de cette opération, la fermeture étanche de la cavité 7 va en particulier pouvoir s'opérer par l'intermédiaire de la lèvre fusible 35 dont la fusion avec une partie correspondante (non représentée) de la matière de la pièce 5 va permettre de fermer entièrement la cavité, tout particulièrement si cette lèvre 35 s'étend continûment sur tout le périmètre de la cavité.

La pièce 5 enrobe le puits 9, mais laisse découvertes les excroissances 27,29, de positionnement.