JP2016540968A - 支持体にセンサを固定する方法 - Google Patents

Abstract

センサ（１）用の受入領域（１６）と、クリンプ領域（１７）とを含む支持体（２）に、突出領域（２５）を備えたハウジング（２０）を含むセンサ（１）を固定する方法であって、センサ（１）を支持体（２）の受入領域（１６）に向かい合わせ、その全部又は一部と接触させ、クリンプ領域（１７）の全部又は一部を変形させ、このように変形させたクリンプ領域（１７）の前記部分が、突出領域（２５）の全部又は一部に対して押し付けられるようにして、支持体（２）に対してセンサ（１）を定位置に保つ方法。

Description

本発明は、支持体へのセンサの固定に関する。

本発明は、特に、但し限定的でなく、自動車の分野に適用される。センサは、例えば位置センサであり、支持体は、例えば車両の熱機関の空気回路の電気機械部品のカバーに組み込まれる。電気機械部品は、例えば弁である。

本発明の意味において、「熱機関の空気回路」とは、熱機関の吸気入口と排気出口の間の回路を指す。弁は、吸気回路内、排気回路内、又は吸気口に再注入される排気ガスが通過する再循環ループ（英語でＥＧＲ）内に配置できる。

これは特に、排気ガスの再循環弁のカバーのことである。

支持体にセンサを固定するために、支持体に対してセンサをオーバーモールドすること、又は樹脂を用いて支持体に対してセンサを定位置に保つことが知られている。

支持体にセンサを固定する既知の形態は、高価な追加ステップを前提とするので、満足できるものではない。

支持体へのセンサの固定を、簡易で、効果的かつ安価に可能にする必要がある。

本発明は、この必要性に応えるため、センサ用の受入領域と、クリンプ領域とを含む支持体に、突出領域を備えたハウジングを含むセンサを固定する方法を用い、この方法において、
− センサを支持体の受入領域に向かい合わせ、その全部又は一部と接触させ、
− クリンプ領域の全部又は一部を変形させ、このように変形させたクリンプ領域の前記部分が、突出領域の全部又は一部に対して押し付けられるようにして、支持体に対してセンサを定位置に保持する。

上記方法により、センサは、中間部材を加える必要なしに、既存の部分のクリンプ（カシメ）によって支持体に対して定位置に保たれる。

このように定位置に保つことは、振動にかかわらず、センサの精度を低下させないことを可能にする。このセンサ保持は、センサへの給電や、センサが供給する測定値の活用を可能にするよう、リードフレーム（英語で「leadframe」）へのセンサの電気脚部の容易な接続も可能にする。

支持体のクリンプ領域は、受入領域の限定に役立ち、このようにして、クリンプ領域変形前にセンサをある複数方向に沿って保持するのに役立ち、かつそれと同時に、一旦変形が行われると、センサを他の複数方向に沿って保持するのに役立つことを可能とする。

変形は、センサの突出領域の全部又は一部にクリンプ領域の部分を折り曲げることからなり得る。一旦変形が行われると、突出領域は、受入領域と、クリンプ領域の折り曲げられた部分の間に局所的に配置できる。

クリンプ領域は、プラスチック材料で作製できる。

クリンプ領域の全部又は一部は、加熱及び機械的力を受けさせて変形できる。この領域のクリンプは、このようにして、その突出領域に対する作用によってセンサを固定化するために行われ得る。センサが損傷しないように、クリンプ領域のみが、熱及び／又は機械的応力を受けられる。

機械的力は、クリンプ領域が加熱を受けるよりも長い期間中、クリンプ領域に加えられ得る。加熱は、例えばクリンプ領域がすでに機械的力を受けている時に開始し得る。

クリンプ領域を変形させるために加えられる温度は、センサに加えられる熱応力を減少させながら、クリンプ作業の効率を上げるために加熱の際に変化を付けられる。温度プロファイルが適用され、クリンプ領域の温度は、この領域を構成する材料のガラス転移温度より高くなり、脆化せずに軟化させられることが可能であるが、しかし、センサが過度に加熱されることはない。加熱は、例えば
− 第１の温度レベルから第２の温度レベルへの温度漸増段階と、
− クリンプ領域の全部又は一部を変形させるための第２の温度レベルを適用する段階と、
− 冷却段階と
を含む。

第１の温度レベルは、例えば１００℃〜１８０℃である。

第２の温度レベルは、クリンプ領域の材料に応じて決定してよく、例えば２２０℃〜２６０℃である。

加熱は、クリンプ領域に第１の温度レベルを適用する予備段階を含んでもよい。予備段階は、加熱期間を減少することを可能にする。センサに加えられる機械的力は、１５０Ｎ〜２５０Ｎであってもよい。

機械的力及び熱は、以下で判るように、唯一かつ同じ工具によって加えられ得る。

センサは、例えば位置センサである。それは、特にホール効果センサのことである。

ハウジングは、平行６面体の形状を示しても良く、突出領域は、ハウジングの異なる２面に、特に対向した面に設けてもよい。突出領域は、その場合、ハウジングに断続的に延在しても良く、例えば幾つもの異なる部分を含む。

受入領域は、例えばほぼ平坦であり、クリンプ領域は、受入領域からほぼ垂直に延在する少なくとも２つの壁を含んでもよい。上記方法によって変形されるクリンプ領域の部分は、クリンプ領域を受入領域から見て、受入領域から単に距離を置いた部分、すなわちクリンプ領域の遠位部分であってもよい。

センサが、受入領域に向かい合っている時、クリンプ領域に属する各壁は、突出領域が設けられたハウジングの面に向かい合ってもよい。各壁は、このようにして変形後に支持体に対してセンサを保持するために、突出領域の一部と協働できる。

センサは、前述のハウジングと一体化されるがそれとは別の第２のハウジングを含んでも良く、前述のハウジングは、その場合第１のハウジングである。両方のハウジングは、ほぼ同一の大きさであってもよい。第１のハウジングの外部への電気接続は、第２のハウジングを介してなされてもよい。１つ以上の第１の電気脚部は、第１のハウジングと、第２のハウジングとを連結してもよい。１つ以上の第２の電気脚部は、第２のハウジングから、外部へのセンサの接続を可能にする自由端部まで延在してもよい。

第１の電気脚部の数は、第２の電気脚部の数と等しくても、そうでなくてもよい。

必要な場合、第２のハウジングは、突出領域を有しても良く、支持体は、支持体への第２のハウジングの固定を確実に行うために、第１のハウジングを参照して上記に記載されたものと同様に、第２のハウジングの前記突出領域と協働するもう１つのクリンプ領域を含んでもよい。応用例において、第２のハウジングは、支持体に直接的に固定できないが、この固定は、間接的に、支持体への第１のハウジングの上記固定により行われる。第２のハウジングの突出領域は、その場合、支持体の受入領域内でのセンサの位置決めを可能にする。

第１のハウジングは、位置検出要素、特にホール効果センサの場合に磁場測定要素を含んでも良く、第２のハウジングは、特に静電放電及び電磁両立性の点で要件を満たすことを可能にするデカップリングコンデンサを含んでもよい。

センサは、プリント回路（英語でＰＣＢ）がなくてもよい。

支持体は、自動車の電気機械部品に組み込まれて良く、特にかかる部品のカバーに組み込まれてもよい。電気機械部品は、例えば車両の熱機関の空気回路の弁である。センサは、その場合弁のフラップの位置を測定することを可能にする。

弁は、例えば排気ガスがエンジンの吸気口に再注入されることを可能にする空気回路の再循環ループ（「ＥＧＲループ」とも呼ばれる）内で排気ガスの流量を調節する弁である。応用例において、弁は、前記ＥＧＲループの入口又は出口に配置されるいわゆる「三方」弁であってもよい。

ＥＧＲループは、「高圧」又は「低圧」ループであってもよい。

更に応用例において、弁は、空気回路の計量器であってもよい。

本発明は、もう１つの形態によれば、支持体と、上記の方法を用いて固定されるセンサとを含むアセンブリも更に対象とする。

本発明は、もう１つの形態によれば、上記の方法を利用するための工具であって、支持体のクリンプ領域の全部又は一部を変形させるように構成された工具も更に対象とする。

工具は、
− クリンプ領域に機械的力を及ぼすために、クリンプ領域の全部又は一部と協働するように構成された少なくとも１つの当接面と、
− クリンプ領域の全部又は一部に対して熱を加えるように構成された加熱装置と
を含んでもよい。

工具は、加熱の際にクリンプ領域に加えられる温度に変化を付けられるようにし、特に上述の様々な段階を適用できるようにする制御手段を含んでもよい。

工具は、クリンプ領域の全部又は一部の変形によって誘発されたクリンプ領域の材料の移動を一方向以上の所定の方向に案内するように、当接面に結合された案内装置を含んでもよい。この案内面は、クリンプ領域の変形が、突出領域に向かい合ったクリンプ領域の折り曲げを引き起こし、突出領域と接触させ、突出領域に対して受入領域に向けられる応力を及ぼすことを可能にする。センサは、このようにして遊び無しで支持体に固定できる。

本発明は、それを実施する非限定的な例の以下の記載を読み、かつ添付図面を検討することにより、より良く理解できるであろう。

本発明を実施できる環境例を概略的に表す。 図１の詳細である。 固定前の支持体と、センサとを表す、図２のＡ−Ａに沿った断面図である。 センサが支持体に固定された後の図３の支持体と、センサとを表す。 本方法の実施の際に加えられる機械的力及び熱応力の変化を表す。 支持体にセンサを固定する方法を実施するために使用できる工具例を表す。

図１に、本発明による方法を実施できる環境例を表した。

記載される実施例において、本方法は、熱機関の空気回路の弁のカバー３に組み込まれる支持体２にセンサ１を固定することを可能にする。弁は、例えば再循環ループ内でＥＧＲガスの流量を調節する弁、又はエンジンの吸気口に再注入されるこれらのガスの流量を調節する弁である。

カバー３は、考慮される実施例において、導電性トラック６が置かれるプラスチック製の壁５である。

カバー３は、記載された本実施例において、例えばスナップフィットによる図示しない弁の本体との機械的インタフェース手段７と、図示しない給電装置及び／又は検査装置との電気的インタフェース手段８とを更に含む。

図１に表したように、カバーは、図示しない中間軸が弁本体に対して正しく位置決めされることを可能にする軸受１０を更に含んでもよい。この中間軸は、ここでは、電動機によって発生する運動の弁のフラップへの伝動段の一部をなす。

少なくとも弁のフラップを移動させるために使用される電動機の中間軸を介した接地手段に関して、出願人によって２０１２年１０月１２日に第１２５９７４０号でフランスに提出された出願の内容が、参照によって本出願に組み込まれる。

図２に更に詳細に表される支持体２は、カバー３に連結できるか、又はその一部を形成できる。

図２に表したように、支持体２は、この支持体２の周囲に延在し、内部空間１３を画定する周縁部１２を有してよい。

この内部空間１３の一部は、考慮される実施例において、センサ１用の収納部を形成し、他方で空間１３の他の部分は、カバー３の接続手段８へのセンサ１の電気接続を可能にする電気トラック１５を受け入れる。

図２で判るように、センサ１用の収納部を形成する内部空間１３の部分の底部は、平坦であっても良く、センサ１用の受入領域１６を画定する。

考慮される実施例において、２つの壁１７は、受入領域１６にほぼ垂直に受入領域１６から延在し、ここでは互いにほぼ平行である。壁１７は、以下で説明するように、クリンプ領域を形成する。

これらの壁１７は、ここではプラスチック材料で作製され、受入領域１６と一体的に又は一体的でなく作製できる。

図２で判るように、センサ１は、本実施例において第１の電気脚部２２によって互いに電気的かつ機械的に接続された２つのハウジング２０及び２１の形状で記載される。これら第１の電気脚部２２は、第１のハウジング２０が、第２のハウジング２１と一体化されるように剛性であってもよい。各ハウジング２０又は２１は、プラスチック材料の成形によって得られる。

各ハウジング２０、２１は、この実施例において、互いに同じ大きさの同じ平行六面体形状を有する。第１のハウジング２０は、考慮される実施例において、弁のフラップの位置検出を行うために磁場を検出する要素を収納することに役立つ。第２のハウジング２２は、この実施例において、デカップリングコンデンサを収納する。

センサ１は、この実施例において、第２のハウジング２１の、従ってセンサ１の電気トラック１５への電気接続を可能にするための第２の電気脚部２３を更に含む。

センサは、例えばＭＥＬＥＸＩＳ（登録商標）社によって商用照会番号ＭＬＸ９０３６４ Ｔｒｉａｘｉｓ（登録商標）として市販されるそれである。

図３で見られるように、第１のハウジング２０は、突出領域２５を有し、この領域２５は、前記ハウジング２０の外面の残りの部分に対して突き出ているので、このように名付けられる。考慮される実施例において、この突出領域２５は、ハウジング２０の２つの対向する面に延在し、それらの面によって各々担持される２つの部分を有する。第２のハウジング２１は、この実施例において突出領域２５を同様に含む。

センサ１が、内部空間１３に受け入れられる時、各壁１７は、突出領域２５の一部の近傍に配置される。

これから、本発明による支持体２にセンサ１を固定する方法を、図３から図５を参照して記載する。

センサ１を受入領域１６と接触させることからなる予備段階後、壁１７が変形するように、これに機械的力及び熱を加え、突出領域２５に向かって折り曲げる。

図５は、グラフ３０については、壁１７に対して機械的力を加えることの時間的変化を表し、グラフ３１については、壁１７の加熱の時間的変化を表す。

図５に表したように、機械的力は、最初に壁１７の遠位部分に加えられる。次に、第１の温度レベルが壁１７に適用される予熱段階１００が生じる。この第１の温度レベルは、例えば１００℃〜１８０℃である。

第２段階１０１の間に、第１の温度レベルから第２の温度レベルまでの壁１７に適用される温度の、例えば線形の上昇が生じる。第２の温度レベルは、例えば２２０℃〜２６０℃である。

第３段階１０２の間に、第２の温度レベルが壁に適用され、この温度は、このステップ１０２の間、ほぼ一定のままである。第４段階１０３の間に、例えば外気を吹き込んで壁１７の冷却が行われる。第４段階１０３の終了時に、壁１７の温度は、第１段階１００の開始時に壁が有していた温度とほぼ等しくてもよい。

図５で判るように、機械的力は、段階１００〜１０３の間中、壁１７に加えられてもよい。

壁１７に機械的力及び熱を組み合わせて加えることは、壁１７の遠位部分が変形することを可能にし、これら遠位部分が、突出領域２５に向かって折り曲げられるようにする。その場合、壁１７は、屈曲した形状を取り、突出領域２５に対して力を及ぼし、この力は、受入領域１６に向けられる。このように向けられたこの力は、支持体２に対してセンサ１を定位置に保つことを可能にする。

本発明による方法の終了時に、突出領域２５は、受入領域１６と、壁１７の折り曲げられた部分との間に局所的に配置される。

これから、記載した方法を実施するために使用できる工具４０の例を図６を参照して記載する。

この工具４０は、支持体２の壁１７の全部又は一部を変形させることを可能にする。

工具４０は、考慮される実施例において、壁に機械的力を及ぼすために、壁１７の遠位部分の端部と協働するように各々が構成された幾つかの当接面４１を含む。この当接面４１は、例えば壁１７の各遠位部分の自由端部がそうであるように、例えば平坦である。

案内装置４３は、記載された実施例において各当接面４１に結合される。案内装置４３は、ここでは当接面４１の一部の周囲に延在する縁部であり、このようにしてこの当接面４１の周囲の一部に沿って障壁を形成する。案内装置４３は、この実施例において、対になって直角を形成する、３つの連続したセグメントを含む。

壁１７の遠位部分の端部が、当接面４１と接触する時、案内装置４３は、それが存在する場所で、この端部に沿って延在する。熱及び機械的力を組み合わせて加えたことによる、壁１７の遠位部分の変形は、障壁として作用する案内装置４３がこれらの方向で存在するために、このようにして幾つかの方向において妨げられる。この変形は、その場合他の方向に案内されるが、それは、案内装置４３がこれらの方向に関して不在なためである。

案内装置４３は、ここでは対応する壁１７の遠位部分の変形が、突出領域２５に向かってなされるように構成される。このようにして変形された壁１７の材料は、以上で説明したように、突出領域２５を拘束するようになる。この変形された材料は、好適には工具４０により、十分な厚さで、端部でのバリなしに突出領域２５に対して設置される。

工具４０は、考慮される実施例において、クリンプ領域１７の全部又は一部に熱を加えるように構成された、図６には示されない加熱装置を更に含む。

２つの孔４４は、図５を参照して記載された段階１００〜１０２を実行するように、壁１７に対して熱気を吹き込むことを可能にし、他方で別の孔４５は、段階１０３を実行するように、壁１７に対して冷気を吹き込むことを可能にする。

工具は、加熱の際にクリンプ領域に加えられる温度に変化を付けることを可能にし、特に上述の様々な段階を適用できるようにする、図示しない制御手段を更に含んでもよい。

本発明は、記載した実施例に限定されない。

「（１つの）．．．を含む」という表現は、反対のことが明示される場合を除き、「少なくとも１つの．．．を含む」という表現の同義語として理解されるべきである。

Claims (13)

1. センサ（１）用の受入領域（１６）と、クリンプ領域（１７）とを含む支持体（２）に、突出領域（２５）を備えたハウジング（２０）を含む前記センサ（１）を固定する方法であって、
   前記センサ（１）を前記支持体（２）の前記受入領域（１６）に向かい合わせ、その全部又は一部と接触させ、
   前記クリンプ領域（１７）の全部又は一部を変形させ、このように変形させた前記クリンプ領域（１７）の前記部分が、前記突出領域（２５）の全部又は一部に対して押し付けられるようにして、前記支持体（２）に対して前記センサ（１）を定位置に保ち、前記クリンプ領域に加熱及び機械的力を受けさせる方法。
2. 前記クリンプ領域（１７）を変形させるために加えられる温度は、前記加熱の際に変化を付けられる、請求項１に記載の方法。
3. 前記加熱が、
   第１の温度レベルから第２の温度レベルへの温度漸増段階（１０１）と、
   前記クリンプ領域の全部又は一部を変形させるための前記第２の温度レベルを適用する段階（１０２）と、
   冷却段階（１０３）と
   を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記加熱が、前記クリンプ領域（１７）に前記第１の温度レベルを適用する予備段階（１００）を含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記センサ（１）が位置センサである、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記ハウジング（２０）が平行六面体の形状を有し、かつ、前記突出領域（２５）が前記ハウジング（２０）の２つの異なる面で特に対向した面に設けられる、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記受入領域（１６）がほぼ平坦であり、かつ、前記クリンプ領域（１７）が前記受入領域（１６）からほぼ垂直に延在する少なくとも２つの壁を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記センサ（１）が前記受入領域（１６）に向かい合っている時、各壁（１７）は前記突出領域（２５）が設けられた前記ハウジング（２０）の面に向かい合う、請求項６または７に記載の方法。
9. 前記支持体（２）が自動車の電気機械部品に組み込まれる、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記電気機械部品が、自動車の熱機関の空気回路の弁である請求項９に記載の方法。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実施するための工具（４０）であって、前記支持体（２）の前記クリンプ領域（１７）の全部又は一部を変形させるように構成された工具（４０）。
12. 前記クリンプ領域に機械的力を及ぼすために、前記クリンプ領域（１７）の全部又は一部と協働するように構成された少なくとも１つの当接面（４１）と、
    前記クリンプ領域（１７）の全部又は一部に対して熱を加えるように構成された加熱装置と
    を含む、請求項１１に記載の工具。
13. 前記クリンプ領域の全部又は一部の変形によって誘発された前記クリンプ領域（１７）の材料の移動を一方向以上の所定の方向に案内するように、前記当接面（４１）に結合された案内装置（４３）を含む、請求項１２に記載の工具。

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