Brevet FR2474163A1 — publié le 19810724

1.- 2 4 7 4 1 6 3 L'invention concerne un capteur à anneau en court-circuit pour détecter les mouvements d'un élément de construction, notamment d'un organe de commande ou de réglage d'un moteur à combustion interne, avec un noyau comprenant une matière magnétiquement conductrice sur lequel sont disposés une bobine parcourue par un courant alternatif et un anneau en cour circuit entourant le noyau, cet anneau étant traversé au moins partiellement par le flux magnétique produit par la bobine et étant déplaçable par rapport au noyau, perpendiculairement à so plan par l'élément de construction accouplé avec lui. Dans les capteurs à anneau en court-cricuit connus de ce type, le noyau est constitué par des lamelles en tôle empilées et séparées l'une de l'autre par des couches non magnétisables, par exemple des couches de papier ou de vernis. En particulier pour l'utilisation sur les véhicules automobiles on doit réaliser des capteurs à anneau en court-circuit présen- tant la masse la plus faible possible et produisant une varia- tion nette de l'inductance de la bobine, même pour de faibles variations de déplacement de l'anneau en court-circuit. L'invention a pour objet à cet effet un capteur du type ci-dessus, caractérisé en ce que le noyau est constitué au moins partiellement par une lamelle en matière non conductrice de l'électricité portant sur au moins l'une de ses faces une feuille en matière de perméabilité élevée. Pour de telles applications magnétiques, on considère les métaux fer (Fe), nickel (Ni) et cobalt (6), qi, par des produits ajoutés retardant la cristallisation se solidifient à l'état amorphe à partir de l'état fondu par refroidissement de trempe. Des exemples de telles matières amorphes à magnétisme doux sont: - des alliages de fer, notamment Fe82 B18, - des alliages de nickel, par exemple Fe40 Ni40 B20, - des alliages Co-Ni-Fe, par exemple Co50 Ni20 Fe6 Si12 B12 L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesqueJ z.2474163 - la figure 1 est une vue de dessus en coupe partielle d'un premier exemple de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe effectuée suivant la ligne II-II de la figure 1, - - la figure 3 est une vue en perspective d'un autre exemple de réalisation de l'invention, - la figure 4 représente un autre exemple de réalisation de l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe effectuée suivant la ligne V-V de la figure 4. Le capteur à anneau en court-circuit 1, représerlé sur la figure 1 à l'aide d'une vue de dessus en coupe partielle, comporte un noyau 2 en forme de E avec une branche médiane 3 et deux branches extérieures 4, 5. Sur la branche médiane 3 est fixée une bobine 6. Cette bobine est parcourue par un courant alternatif et produit un champ magnétique traver- sant aussi, au moins partiellement, un anneau en court-circuit 7 engagé sur la branche médiane 3 et pouvant coulisser sur elb sans contact perpendiculairement à son plan. Cet anneau est accouplé avec un élément de construction, non représenté de façon particulière, d'un moteur à combustion interee, par exempla avec la tige de réglage d'une pompe d'injection Diesel dont la course de réglage 5 est convertie à l'aide du capteur à anneau en court-circuit en une grandeur exploitable par voie électrique. Plus l'anneau en court-circuit 7 s'approche de la bobine 6, plus l'inductance de cette bobine 6 est réduite. Pour que la fréquence du courant alternatif parcourant la bobine 6 puisse être choisie la plus élevée possible sans qu'il y ait des pertes par courts de Foucault élevées et inadmissibles dans le noyau 2, celui-ci est constitué, conformément à la coupe de la figure 2 effectuée suivant la ligne II-II de la figure 1, par un support 8 en forme de lamelle réalisé par exemple en céramique. Sur sa face supérieure et sur sa face inférieure, le support 8 porte respectivement l'une de deux feuilles 9 en matière amorphe de perméabilité élevée, ces feuilles étant collées sur le support 8. Le support 8 peut aussi être réalisé en verre, en polyuréthane ou en matière dure aWmée par une toile, notamment en ester polyméthacrylique. 3-- 2474163 Les métaux amorphes mentionnés dans le pré- ambule ont de préférence des propriétés magnétiques. Par rapport aux noyaux usuels réalisés avec des lamelles de t8le empilées, l'économie de matière de noyau est considérable. Un capteur à anneau en court-circuit du type représenté sur les figures 1 et 2 convient particulièrement pour la mesure de petites courses ou de petis angles. Il permet d'alimenter la bobine 6 avec un courant alternatif de fréquence élevée. Etant donné que dans un catpeur du type représenté les pertes par courants de Foucault sont d'un ordre de grandeur plus faible qu'avec les noyaux en t8le usuels, on peut utiliser des fréquences considérablement plus élevées. On obtient ainsi, pour le service sur les véhi- cules automobiles, un avantage important en ce que les forces massiques restent faibles et qu'il suffit de tenir compte d'un encombrement très réduit du capteur à anneau en court-circuit. La figure 3 représente un capteur à anneau en court-circuit dans lequel le noyau en fer 12 en forme de E est constitué par plusieurs supports 8 empilés en forme de lamelles du type représenté sur la figure 2. Contrairement à la figure 2, les supports utilisés dans le capteur suivant la figure 3 ne sont munis que d'un seul c8té d'une feuille 9 de perméabilité élevée, cette feuille étant fixée par adhérence sur le support. La figure 4 représente un autre exemple de réalisation du noyau magnétique en forme de E d'un capteur à anneau en court-circuit. Ce noyau magnétique est représenté sur la figure 5 à l'aide d'une coupe de la culasse effectuée suivant la ligne V-V de la figure 4. Etant donné que les métaux amorphes sont réalisés de préférence sous forme de bandes minces avec une largeur de 3 à 8 mm, il est prévu de constituer le noyau repré- senté avec un support 8 en forme de E réalisé en résine synthé- tique comprimée et armée avec une toile, cette résine étant dispniblesous la désignation Resitex. Le support 8 porte sur sa face supérieure ainsi que sur sa face inférieure trois bandes collées 14, 15 assemblées entre elles en liaison magnétique dans le domaine de la culasse 16 par l'une de deux autres bandes 17, 18. Ce mode de construction est particulièrement avantageux parce que les petits entrefers remplis d'adhésif 4-- 2474163 entre les bandes longitudinales 14, 15 et les bandes de culasse 17, 18 sont suffisamment faibles pour être négligeables vis-à- vis du grand entrefer dans lequel se déplace l'anneau en court- circuit. - ,- 2474163 REVENDICATIONS 1.- Capteur de déplacement à anneau en court-circuit (1) pour détecter les mouvements d'un élément de construction, notamment d'un organe de commande ou de réglage d'un moteur à combustion interne, avec un noyau (2) en une matière magnétiquement conductrice sur lequel est disposée une. bobine (6) parcourue par un courant alternatif et un anneau en court- circuit (7) entourant le noyau, cet anneau étant traversé au moins partiellement par le flux magnétique produit par la bobine et étant déplaçable par rapport au noyau, perpen- diculairement à son plan, par l'élément de construction (5) accouplé avec lui, capteur caractérisé en ce que le noyau (2) est constitué au moins partiellement par un support (8) en forme de lamelle en matière non conductrice de l'électricité portant sur au moins l'une de ses faces une feuille (9) en matière de perméabilité élevée. 2.- Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le feuille est constituée en alliage de fer, notamment à base de métal amorphe (verre métallique), par exemple en Fe82 B18. 3.- Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille (9) est en alliage fer-nickel, notamment en Fe40 Ni40 B20* 4.- Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille (9) est en alliagne cobalt- nickel-fer, notamment en Co50 Ni20 Fe6 Si12B12- 5.- Capteur selon la revendication 2, comportant un noyau magnétique en forme de E, capteur caracté- risé en ce que trois bandes (14, 15) en métal amorphe sont collées sur la face supérieure ainsi que sur la face inférieure d'un support (8) réalisé en matière isolante, ces bandes étant assemblées entre elles en liaison magnétique, pour former une culasse (16), par des bandes transversales collées (17, 18), notamment en ferrite amorphe.