Brevet FR3036481A1 — publié le 20161125

Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un dispositif de cap- teur comportant un boîtier en plusieurs parties logeant au moins un capteur avec un générateur de valeurs de mesure et un récepteur de valeurs de mesure, le boîtier ayant au moins une partie supérieure de boîtier et une partie inférieure de boîtier et à l'état monté il entoure au moins deux cavités adjacentes l'une à l'autre et qui peuvent en commun constituer un amplificateur des bruits parasites. Etat de la technique Selon l'état de la technique on connaît des dispositifs de capteurs destinés aux véhicules, notamment pour saisir des angles de braquage (angle de direction) et comportant un boîtier en plusieurs parties logeant un capteur avec un générateur de valeurs de mesure et un récepteur de valeurs de mesure. Un tel boîtier a en général au moins une partie supérieure de boîtier et une partie inférieure de boîtier en- tourant à l'état monté au moins deux cavités adjacentes et qui, en commun, peuvent constituer un amplificateur pour des bruits parasites. Les cavités du boîtier de capteur peuvent fonctionner comme des amplificateurs résonants qui amplifient certaines fréquences des bruits parasites si les dimensions des cavités adjacentes correspondent à un multiple entier de la longueur d'onde des fréquences parasites. Les fréquences parasites générées par exemple par des pièces mobiles ont une fréquence de l'ordre de 1,5 à 2,5 KHz et une longueur d'ondes de 0,140,23 mètres. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients de l'état de la technique et a ainsi pour objet un dispositif de capteur du type défini ci-dessus caractérisé en ce que une structure séparatrice est prévue dans les zones limites entre la première cavité et la seconde cavité qui sépare les deux cavités et amortit les vibrations des bruits parasites. Le dispositif de capteur selon l'invention destiné à un vé- hicule et tel que défini ci-dessus a l'avantage, par rapport à l'état de la technique, de ne pas amplifier les bruits parasites gênants ou du moins de les réduire de manière significative. Les formes de réalisation de 3036481 2 l'invention séparent les cavités existantes de façon que les dimensions des cavités ne correspondent pas à un multiple entier de la longueur d'onde des signaux parasites générés. Cela permet d'éviter avantageusement d'amplifier les signaux parasites. 5 Selon des développements de l'invention, le dispositif de capteur destiné à un véhicule ayant un boîtier en plusieurs parties comporte au moins un capteur avec un générateur de valeurs de mesure et un récepteur de valeurs de mesure. Le boîtier se compose d'au moins une partie supérieure de boîtier et d'une partie inférieure de boî- 10 tier entourant à l'état installé au moins deux cavités adjacentes et qui peuvent fonctionner en commun comme amplificateur pour les bruits parasites. Les zones limites entre la première cavité et la seconde cavité sont équipés chacune d'une structure séparatrice de manière à séparer l'une de l'autre les deux cavités et d'amortir les vibrations des bruits 15 parasites. Des développements des caractéristiques générales de l'invention constituent des perfectionnements avantageux. Ainsi, d'une manière particulièrement avantageuse pour une première cavité ayant une surface de base pratiquement rectangu- 20 laire et une seconde cavité ayant une surface de base pratiquement en forme de segment d'anneau de cercle, on a deux zones limites, équipées chacune d'une structure séparatrice. Selon un développement avantageux du dispositif de cap- teur selon l'invention, les structures séparatrices fonctionnent comme 25 des structures en labyrinthe ayant chacune un premier élément de ner- vure et un second élément de nervure disposé l'un par rapport à l'autre pour que les nervures des éléments s'interpénètrent et forment entre elles des méandres. De façon préférentielle, les premiers éléments de nervure sont dans la zone limite entre les cavités en étant reliés à la 30 partie inférieure de boîtier et les seconds éléments de nervure sont pré- vus dans les zones limites entre les cavités en étant reliés dans la partie supérieure de boîtier. Les méandres des structures en labyrinthe réalisées par les structures séparatrices sont obtenues lorsqu'on a assemblé la partie supérieure à la partie inférieure du boîtier. Les deux parties du 35 boîtier peuvent être réunies, par exemple par des liaisons par enclipsage 3036481 3 et la partie inférieure de boîtier comporte des becs d'accrochage élastiques comme des ressorts, l'autre partie de boîtier ayant des ouvertures ou des cavités d'accrochage pour recevoir les becs d'enclipsage. Les structures séparatrices peuvent également avoir d'autres formes appro- 5 priées pour amortir les bruits parasites. Les structures séparatrices ou les différents éléments de nervure des structures séparatrices peuvent être reliés au boîtier, par exemple par collage ou soudage. Il est également possible de réaliser des structures séparatrices ou des éléments de nervure au cours d'une même opération d'injection sur la partie su- 10 périeure de boîtier et/ou la partie inférieure de boîtier pour ne pas né- cessiter d'opération de liaison supplémentaire pour relier les structures séparatrices au boîtier. Selon un autre développement avantageux du dispositif de capteur selon l'invention, au moins un capteur est un capteur 15 d'angle pour saisir l'angle de rotation d'un composant rotatif et générer une information d'angle dépendant du mouvement de rotation du composant rotatif. Le générateur de rotation est relié solidairement en rotation au composant rotatif et le premier composant du capteur d'angle est monté mobile en rotation en étant couplé au générateur de rotation. 20 Un second composant du capteur d'angle peut être installé en position fixe à une distance axiale prédéfinie du premier composant. Cela signifie que, dans un mode de réalisation possible du dispositif de capteur, le générateur de valeurs de mesure est monté mobile en rotation comme premier composant du capteur d'angle et est couplé au générateur de 25 rotation ; le récepteur de valeurs de mesure qui est le second compo- sant du capteur d'ondes est installé en position fixe à une distance axiale prédéfinie par rapport au générateur de valeurs de mesure. En variante, le récepteur de valeurs de mesure consti- tuant le premier composant du capteur d'angle est monté mobile en ro- 30 tation en étant couplé au générateur de rotation et le générateur de valeurs de mesure comme second composant du capteur d'angle est monté fixe à une distance axiale prédéfinie du récepteur de valeurs de mesure. Selon un développement avantageux du dispositif de cap- 35 teur selon l'invention, le composant rotatif traverse une ouverture circu- 3036481 4 laire du boîtier et le générateur de rotation est sous la forme d'un anneau de cercle muni d'une couronne dentée principale en étant relié solidairement au composant rotatif par au moins un organe d'entraînement. La seconde cavité du boîtier peut ainsi entourer au 5 moins partiellement le générateur de rotation réalisé sous la forme d'une couronne circulaire. De plus, le premier composant fixe, c'est-à-dire, par exemple le récepteur de valeurs de mesure en forme de capteur de champ magnétique ou par exemple le générateur de valeurs de mesure en forme d'aimant permanent d'au moins un capteur d'angle est 10 installé sur une plaque de circuit. De plus, les premiers composants fixes et les seconds composants mobiles en rotation d'au moins un capteur d'angle peuvent être logés dans la première cavité du boîtier. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière 15 plus détaillée à l'aide d'un exemple de dispositif de capteur ayant un boîtier en plusieurs parties représenté dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective schématique éclatée d'un exemple de réalisation d'un dispositif de capteur selon l'invention 20 pour un véhicule, la figure 2 est une vue en perspective schématique de la partie inférieure du boîtier pour le dispositif de capteur destiné à un véhicule selon la figure 1, la figure 3 est une vue en perspective schématique de la partie supé- 25 rieure du boîtier du dispositif de capteur pour un véhicule selon la figure 1, la figure 4 est une vue en coupe du dispositif de capteur à l'état monté, pour un véhicule selon la figure 1. Description de modes de réalisation de l'invention 30 Comme le montrent schématiquement les figures 1 à 4, l'exemple de réalisation représenté d'un dispositif de capteur 1 selon l'invention se compose d'un boîtier 5 en plusieurs parties logeant un capteur 3, 4 avec un générateur de valeurs de mesure 20, 30 et un récepteur de valeurs de mesure 12, 14. Le boîtier 5 se compose ici d'au 35 moins une partie supérieure de boîtier 6 et d'une partie inférieure de 3036481 5 boîtier 7 et à l'état monté il délimite au moins deux cavités 5.1, 5.2 qui sont adjacentes et peuvent fonctionner en commun comme un amplificateur de bruit parasite. Les zones limites 5.3, 5.4 entre la première cavité 5.1 et la seconde cavité 5.2 ont une structure séparatrice 9 pour 5 séparer les deux cavités 5.1, 5.2 et amortir les vibrations des bruits pa- rasites. Comme le montrent en outre les figures 1 à 4, le disposi- tif de capteur 1 de l'exemple de réalisation représenté est destiné à saisir l'angle de braquage d'un véhicule ; les mesures, l'angle de braquage 10 (encore appelé angle de direction) correspondant à plusieurs rotations du volant à l'aide de deux générateurs de valeurs de mesure 20, 30 réalisés sous la forme de roues dentées couplées à la colonne de direction non représentée par l'intermédiaire d'une grande couronne dentée principale 2.1 d'un générateur de rotation 2. Ainsi, un premier générateur 15 de valeurs de mesure 20 forme avec un premier récepteur de valeurs de mesure 12 un premier capteur d'angle 3 ; un second générateur de valeurs de mesure 30 forme avec un second récepteur de valeurs de mesure 14, un second capteur d'angle 3. Les pièces en mouvement qui peuvent générer des bruits parasites sont les générateurs de valeurs de 20 mesure 20, 30 rotatifs et le générateur de rotation 2. Au milieu des gé- nérateurs de valeurs de mesure 20, 30 réalisés sous la forme de roues dentées, on a des aimants permanents non détaillés à l'aide desquels les récepteurs de valeurs de mesure 12, 14 réalisés sous la forme de capteurs de champ magnétique, permettent de déterminer l'angle de 25 rotation des générateurs de valeurs de mesure 20, 30 réalisés sous la forme de roues dentées. Les récepteurs de valeurs de mesure 12, 14 sont de préférence des capteurs Hall et sont installés en position fixe à une distance axiale L, prédéfinie par rapport au générateur de valeurs de mesure 20, 30 correspondant sur un support de circuit 10. Cela 30 permet un branchement et une alimentation électrique simple du récep- teur de valeurs de mesure 12, 14. En variante, le récepteur de valeurs de mesure 12, 14 respectif peut être relié solidairement en rotation par une roues dentée et les générateurs de valeurs de mesure 20, 30 peuvent être installés en position fixe sur le support de circuit 10. Des deux 35 couronnes dentées 22, 32 des générateurs de valeurs de mesure 20, 30 3036481 6 ont un nombre de dents légèrement différent de sorte qu'à partir du rapport on peut déterminer l'angle de rotation ainsi que le nombre respectif de rotations des générateurs de valeurs de mesure 20, 30 en forme de roues dentées et du générateur de rotation 2. Le générateur de 5 rotation 2 est couplé solidairement en rotation à la colonne de direction par des organes d'entraînement 2.2 qui pénètrent dans des évidements correspondants de la colonne de direction. Ainsi, en exploitant les informations d'angle saisies par les capteurs d'angle 3, 4, on détermine l'angle de rotation de la colonne de direction ou du volant sur plusieurs 10 tours. Comme le montrent en outre les figures 1 et 4, le générateur de rotation 2 est couplé par la couronne dentée principale 2.1 par l'intermédiaire d'au moins un organe d'entraînement 2.2 à la colonne de direction, rotative, non représentée ; la couronne dentée principale 2.1 15 transmet le mouvement de la colonne de direction rotative à une pre- mière couronne dentée 22 du premier générateur de valeurs de mesure 20 et à la seconde couronne dentée 32 du second générateur de valeurs de mesure 30. Le nombre de dents de la première couronne dentée 22 diffère du nombre de dents de la seconde couronne dentée 32. Le pre- 20 mier capteur d'angle 3 génère une première information d'angle fondée sur le nombre de dents de la première couronne dentée 22 du premier générateur de valeurs de mesure 20 avec une première périodicité ; le second capteur d'angle 4 génère une seconde information d'angle fondée sur le nombre de dents de la seconde couronne dentée 32 du second 25 générateur de valeurs de mesure 30 avec une seconde périodicité. Grâce au nombre différent de dents on peut, à partir du rapport, déterminer les informations d'angle et le nombre respectif de rotations des roues dentées. On peut ainsi déterminer de manière univoque l'angle de la colonne de direction rotative sur plusieurs rotations en appliquant un 30 procédé de calcul qui, lui, est connu selon l'état de la technique. Comme le montrent en outre les figures 1 à 4, le premier capteur d'angle 3 et le second capteur d'angle 4 sont logés dans un boîtier 5 commun, en plusieurs parties ; les récepteurs de valeurs de mesure 12, 14 fixes des capteurs d'angle 3, 4 sont installés sur un support 35 de circuit 10, commun. Le boîtier 5 de l'exemple de réalisation représen- 3036481 7 té se compose de la partie supérieure du boîtier 6 et de la partir inférieure de boîtier 7. Les deux parties de boîtier 6, 7 ont une ouverture circulaire traversée par la colonne de direction rotative dont on veut détecter l'angle de rotation. Dans la zone du boîtier qui entoure l'ouverture 5 on a la seconde cavité 5.2 ayant une surface de base pratiquement en forme de segment d'anneau de cercle ; le générateur de rotation 2 avec la couronne dentée principale 2.1 est guidé en rotation en dehors de la seconde cavité 5.2. La zone de boîtier en forme de segment d'anneau de cercle se poursuit par une zone de boîtier de forme rectangulaire qui 10 réalise la première cavité 5.1 dont la surface de base est pratiquement rectangulaire et dans laquelle sont logés la plaque de circuit 10 et les deux récepteurs de valeurs de mesure 12, 14 ainsi que deux générateurs de valeurs de mesure 20, 30. Comme cela apparaît en outre aux figures 2 à 4, entre la 15 surface de brase pratiquement rectangulaire de la première cavité 5.1 et la surface de base pratiquement en forme de segment d'anneau de cercle de la seconde cavité 5.2, on a deux zones limites 5.3, 5.4 avec chaque fois, comme dans l'exemple représenté, une structure séparatrice 9 en forme de labyrinthe. Les structures séparatrices 9 de 20 l'exemple de réalisation représenté ont chacune un premier élément de nervure 9.1 et un second élément de nervure 9.2 qui sont réalisés l'un par rapport à l'autre pour que les nervures des éléments de nervure 9.1, 9.2 s'interpénètrent et qu'ainsi entre les éléments de nervure 9.1, 9.2 on forme une structure en méandres 9.3. Comme le montre la figure 2, les 25 premiers éléments de nervure 9.1 sont reliés aux zones limites 5.3, 5.4 entre les cavités 5.1, 5.2 à la partie inférieure 7 du boîtier. Les seconds éléments de nervure 9.2 sont prévus sur les zones limites 5.3, 5.4 entre les cavités 5.1, 5.2 avec la partie supérieure de boîtier 6. Dans l'exemple de réalisation présenté, les éléments de nervure 9.1, 9.2 sont reliés au 30 boîtier 5 par des liaisons par adhésif ou des soudures. En variante, les éléments de nervure 9.1, 9.2 peuvent être formés sur la partie supérieure du boîtier 6 et/ou la partie inférieure du boîtier 7 au cours de la même opération d'injection de matière plastique. De plus, la structure séparatrice 9 peut être réalisée en une seule pièce et être reliée aux 35 zones limites 5.3, 5.4 entre les cavités 5.1, 5.2 soit à la partie inférieure 3036481 8 de boîtier 7, soit à la partie supérieure de boîtier 6. Les structures séparatrices 9 prévues dans les zones limites 5.3, 5.4 permettent d'éviter avantageusement que les bruits parasites gênants ne soient amplifiés ou au moins ils permettent de réduire significativement de tels bruits. 5 Les éléments de nervure 9.1, 9.2 peuvent être par exemple des pièces injectées en matière plastique par un procédé d'injection de matière plastique ou encore être obtenus avec une imprimante 3D par un procédé d'impression. Comme le montre en outre les figures 1 et4, les cou- 10 ronnes dentées 22, 32 des deux générateurs de valeurs de mesure 20, 30 sont disposés pour que la couronne dentée principale 2.1 et les couronnes dentées 22, 32 des générateurs de valeurs de mesure 20, 30 engrènent dans une zone d'engrènement et permettent ainsi son entraînement. Les deux générateurs de valeurs de mesure 20, 30 sont 15 entourés d'une paroi à l'exception de la zone d'engrènement ; cette paroi est réalisée sur la partie inférieure de boîtier 7. Les deux générateurs de valeurs de mesure 20, 30 sont installés de manière mobile en rotation dans un guidage 7.3. De plus, deux goujons de guidage 7.1 sont réalisés sur la partie inférieure de boîtier 7. Ces goujons permettent de rece- 20 voir la plaque de circuit 10 par des perçages de guidage 16 correspondants pour avoir un positionnement correct. La partie supérieure 6 du boîtier comporte des logements correspondants 6.2 dans lesquels se glissent les zones d'extrémité des goujons de guidage 7.1 à l'état monté. Les deux parties de boîtier 6, 7 sont reliées l'une à l'autre 25 par des liaisons d'enclipsage non détaillées. De plus, la première partie de boîtier 6 comporte un logement de connecteur 6.1 qui reçoit un connecteur représenté pour réaliser la liaison électrique avec les éléments de contact 18 prévus sur la plaque de circuit 10. La seconde partie de boîtier 7 comporte plusieurs pattes de fixation 7.2 avec des perçages 30 traversants pour fixer le boîtier 5 au véhicule. REVENDICATIONS1°) Dispositif de capteur (1) comportant un boîtier (5) en plusieurs parties logeant au moins un capteur (3, 4) avec un générateur de valeurs de mesure (20, 30) et un récepteur de valeurs de mesure (12, 14), le boîtier (5) ayant au moins une partie supérieure de boîtier (6) et une partie inférieure de boîtier (7) et à l'état monté il entoure au moins deux cavités (5.1, 5.2) adjacentes l'une à l'autre et qui peuvent en commun constituer un amplificateur des bruits parasites, dispositif de capteur caractérisé en ce que une structure séparatrice (9) est prévue dans les zones limites (5.3, 5.4) entre la première cavité (5.1) et la seconde cavité (5.2) qui sépare les deux cavités (5.1, 5.2) et amortit les vibrations des bruits parasites. 2°) Dispositif de capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour une surface de base pratiquement rectangulaire dans la première cavité (5.1) et une surface de base pratiquement en forme de segment d'anneau de cercle de la seconde cavité (5.2), on a deux zones limites (5.3, 5.4) munies chacune d'une structure séparatrice (9). 3°) Dispositif de capteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure séparatrice (9) est une structure en labyrinthe composée respectivement d'un premier élément de nervure (9.1) et d'un second élément de nervure (9.2) qui sont combinés pour que les nervures des éléments de nervure (9.1, 9.2) s'interpénètrent et que les éléments de nervure (9.1, 9.2) forment des méandres (9.3). 4°) Dispositif de capteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les premiers éléments de nervures (9.1) sont reliés aux zones limites (5.3, 5.4) contre les cavités (5.1, 5.2) à la partie inférieure de boîtier (7) et les seconds éléments de nervure (9.2), les zones limites (5.3, 5.4) entre les cavités (5.1, 5.2) sont reliées à la partie supérieure de boîtier (6). 3036481 11 5°) Dispositif de capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les structures séparatrices (9) sont reliées au boîtier (5) par des liaisons 5 par adhésif ou des soudures ou encore elles sont formées sur la partie supérieure du boîtier (6) et/ou la partie inférieure de boîtier (7) par une même opération d'injection de matière plastique. 6°) Dispositif de capteur selon l'une quelconque des revendications 10 1 à 5, caractérisé en ce qu' au moins un capteur est un capteur d'angle (3, 4) pour saisir les angles de rotation d'un composant rotatif et générer une information d'angle dépendant du mouvement de rotation du composant rotatif, 15 * un générateur d'angle (2) étant relié solidairement en rotation au composant rotatif, - le premier composant (générateur de valeurs de mesure (20, 30) récepteur de valeurs de mesure (12, 14)) du générateur d'angle (3, 4) étant monté mobile en rotation et couplé au générateur de 20 rotation (2), et - un second composant (récepteur de valeurs de mesure (12, 14), générateur de valeurs de mesures (20, 30)) du générateur d'angle (3, 4) étant installé de manière fixe à une distance axiale prédéfinie (L) par rapport au premier composant (générateur de valeurs 25 de mesure (20, 30), récepteur de valeurs de mesure (12, 14)). 7°) Dispositif de capteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le composant rotatif traverse une ouverture circulaire du boîtier (5) et le 30 générateur de rotation (2) est un anneau de cercle muni d'une couronne dentée principale (2.1) en étant relié au composant rotatif par au moins un organe d'entrainement (2.2). 8°) Dispositif de capteur selon la revendication 7, 35 caractérisé en ce que 3036481 12 la seconde cavité (5.2) du boîtier (5) entoure au moins partiellement le générateur de rotation (2) est réalisé sous la forme d'un anneau de cercle. 5 9°) Dispositif de capteur selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le premier composant fixe (générateur de valeurs de mesure (20, 30) du récepteur de valeurs de mesure (12, 14)) d'au moins un capteur d'angle 10 (34) est installé sur une plaque de circuit (10). 10°) Dispositif de capteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier composant fixe (générateur de valeurs de mesure (20, 30), le 15 récepteur de valeurs de mesure (12, 14)) et le second composant monté de manière mobile en rotation (récepteur de valeurs de mesure (12, 14), générateur de valeurs de mesure (20, 30) d'au moins un capteur d'angle (3, 4) sont logés dans la première cavité (5.1) du boîtier. 20