Brevet FR3095184A1 — publié le 20201023

Description Titre de l'invention : ECRAN DE PROTECTION CONTRE LES CHAMPS ELECTROMAGNETIQUES POUR DIRECTION A AS- SISTANCE ELECTRIQUE [pool j L'invention se rapporte à un écran de protection destiné à protéger une direction à as- sistance électrique de véhicule, notamment automobile, contre les champs électromagnétiques environnants. [0002] Il est connu de l'état de la technique de protéger des champs électromagnétiques les calculateurs de direction à assistance électrique des véhicules automobiles au moyen de boucliers électromagnétiques comportant des nappes conductrices. La demande de brevet FR 3 039 492 Al décrit un exemple d'un tel bouclier électromagnétique. On peut apercevoir sur la figure 3, de cette demande de brevet, un bouclier électromagnétique 41 entourant et protégeant un calculateur 13. Le bouclier électromagnétique 41 forme une cage de Faraday permettant ainsi d'interposer un écran électfiquement conducteur entre ledit calculateur 13 et son environnement. Cet agencement a pour avantage de réduire les interférences provenant de l'environnement situé directement autour dudit calculateur 13 et ainsi d'atténuer fortement, voire de supprimer, les perturbations électromagnétiques dont fait l'objet le calculateur 13. Le bouclier électromagnétique 41 comprend une première nappe conductrice 41.1 et une seconde nappe conductrice 41.2 formées, respectivement, par une première feuille ou grille et une seconde feuille ou grille en matériau électriquement conducteur. La demande de brevet CN 107901980 A décrit un autre exemple de bouclier électromagnétique. Il est montré sur les figures 2 et 3, de cette demande de brevet, une couche de blindage électromagnétique 17 disposée sur la surface intérieure d'un carter de protection 61. La couche de blindage électromagnétique 17 comprend une couche isolante flexible 171 et un blindage magnétique en treillis métallique 172 permettant de protéger des champs électromagnétiques environnants le circuit de contrôle 62, la source auxiliaire de puissance 63 et le dispositif de communication 68. La demande de brevet KR20160024259 A décrit encore un autre exemple de bouclier électromagnétique. On aperçoit sur la figure 3, de cette demande de brevet, un élément de blindage contre les champs électromagnétiques 400 comprenant une partie de blindage 430 ayant. la forme d'un anneau. L'élément de blindage 400 a pour fonction de contenir les champs électromagnétiques provenant d'un câble 300. Il a été constaté que ces diverses solutions proposées dans l'état de la technique n'étaient pas satisfaisantes pour protéger des champs électromagnétiques, émis par les faisceaux électriques environnants, une direction à assistance électrique comportant un capteur de couple. En effet, ces solutions ne permettent pas 2 de réduire suffisamment les perturbations électromagnétiques parvenant au capteur de couple de la direction à assistance électrique. On constate, par exemple, des valeurs de couple instables entraînant un désagrément lors dc la conduite du véhicule. On constate également des pics de couple, c'est-à-dire des valeurs de couple élevées sur une courte période puis un retour brutal vers des valeurs considérées comme normales, entraînant également des désagréments pour le conducteur du véhicule. [0003] Le but de l'invention est de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un écran de protection contre les champs électromagnétiques destiné à protéger une direction à assistance électrique, et plus particulièrement son capteur de couple. [0004] Pour ce faire, l'invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un écran de protection contre les champs électromagnétiques destiné à protéger un capteur de couple faisant partie d'une direction à assistance électrique de véhicule comprenant elle-même un axe relié à la colonne de direction dudit véhicule, ledit capteur de couple étant positionné sur ledit axe. Ledit écran de protection comporte une partie supérieure comprenant une première ouverture et une partie inférieure comprenant une seconde ouverture située en face de ladite première ouverture, ladite première ouverture et ladite seconde ouverture étant destinées à être traversées par ledit axe, ledit écran de protection comportant en outre une surface latérale fermée comprise entre ladite partie supérieure et ladite partie inférieure, ledit écran de protection étant ainsi apte à recouvrir au moins en partie ledit capteur de couple. [0005] De préférence, l'écran de protection comporte en outre une troisième ouverture destinée à être traversée par un goujon fixé dans le corps de ladite direction à assistance électrique. [0006] Selon un mode préféré, l'écran de protection comporte en outre une surface plane dans laquelle est réalisée ladite troisième ouverture. [0007] Alternativement, ladite partie inférieure est plus large que ladite partie supérieure. [0008] De préférence, ladite surface latérale fermée comporte une première surface latérale, une seconde surface latérale, une surface avant et une surface arrière. [0009] De préférence, l'écran de protection est fait d'une matière ferromagnétique, de préférence un acier inoxydable. [0010] Avantageusement, ledit écran de protection a sensiblement une forme en cloche. [0011] De préférence, son épaisseur est comprise entre 1 mm et 3 min [0012] De préférence, son épaisseur est d'environ 1,75 mm. [0013] L'invention se rapporte également à une direction à assistance électrique comprenant un écran de protection selon l'invention. [0014] On décrira ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, une forme d'exécution de la présente invention, en référence aux figures annexées sur lesquelles : [0015] [fig.1] illustre une vue en perspective d'une partie de direction à assistance électrique 3 comportant un écran de protection selon un mode de réalisation de l'invention ; [0016] [fig.2] illustre une vue de côté de la partie de direction à assistance électrique montrée sur la figure 1 ; [0017] [fig.3] illustre une vue en coupe de l'écran de protection et une vue de côté de la partie de direction assistée électrique montrés sur les figures 1 et 2. [0018] La figure 1 illustre une vue en perspective de l'une des extrémités d'une direction à assistance électrique 1 d'un véhicule selon un mode de réalisation de l'invention. La direction à assistance électrique 1 comporte un barreau de crémaillère 2 comprenant des dents 3 coopérant avec un pignon (non visible) fixé à un axe 4 relié lui-même à la colonne de direction du véhicule. Les roues du véhicule sont reliées au barreau de crémaillère 2 par l'intermédiaire d'une chaîne cinématique comportant, notamment, des biellettes (non visibles) et des pivots dc roues (non visibles). Lorsque le conducteur actionne le volant dudit véhicule, un capteur de couple 5 mesure la position angulaire de l'axe 4 ainsi que le couple appliqué sur cet axe 4. Cette position angulaire et ce couple sont envoyés à un boîtier électronique (non visible) équipé d'un calculateur. Le calculateur détermine alors le couple additionnel à appliquer sur l'axe 4 afin d'assister le conducteur dans son action sur le volant dudit véhicule et ainsi produire un moindre effort. Ce couple additionnel est généré par un moteur électrique (non visible). Le moteur électrique fait translater le barreau de crémaillère 2 en agissant sur ledit pignon fixé à l'axe 4 pour finalement faire pivoter les roues dudit véhicule. La direction à assistance électrique 1, selon l'invention, comporte également un écran de protection 6 permettant de protéger le capteur de couple 5 des perturbations provenant des divers champs électromagnétiques environnants. Ces champs électromagnétiques sont produits, notamment, par les faisceaux électriques 21, 22 que l'on peut voir sur la figure 2. En effet, ces faisceaux électriques sont traversés par des courants de forte intensité pouvant aller jusqu'à plusieurs centaines d'ampères. L'écran de protection 6 comprend une partie supérieure 12 comprenant elle-même une première ouverture 8 à travers laquelle passe ledit axe 4 et une partie inférieure 11 comprenant elle-même une seconde ouverture 16. L'axe 4 traverse également la seconde ouverture 16. La première ouverture 8 est située en face de la seconde ouverture 16. Dans le mode de réalisation de l'invention montrée sur la figure 1, la première ouverture 8 a une forme sensiblement circulaire d'un diamètre supérieur au diamètre de l'axe 4. Dans un exemple de réalisation particulier, le diamètre de la première ouverture 8 est supérieur au diamètre extérieur de l'axe du capteur de couple 5 afin de permettre l'emboîtement de ladite direction à assistance électrique 1 avec l'écran de protection 6. La seconde ouverture 16 a la forme d'un polygone comportant des arrondis sur ses angles. L'écran de protection 6 comporte également une première surface latérale 9 et une seconde surface latérale 10, que l'on aperçoit également sur la figure 2. La première surface latérale 9 se situe en face de la seconde surface latérale 10. En outre, la première surface latérale 9 et la seconde surface latérale 10 sont disposées, respectivement, de part et d'autre de la partie supérieure 12. L'écran de protection 6 comporte également une surface avant 17 et une surface arrière 18. La première surface latérale 9, la seconde surface latérale 10, la surface avant 17 et la surface arrière 18 sont reliées entre elles et forment une surface latérale fermée permettant de recouvrir latéralement le capteur de couple 5. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la surface latérale fermée comprend trois surfaces latérales. Dans une autre alternative de l'invention, la surface latérale fermée comprend plus de quatre surfaces latérales. Dans encore une autre alternative, la surface latérale fermée est formée d'une seule surface, comme par exemple un tronc de cône ou un cylindre. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur les figures, l'écran de protection 6 est creux et a sensiblement une forme en cloche. Sa partie inférieure 11 est plus large que sa partie supérieure 12. Dans un autre mode de réalisation de la partie basse 11 et la partie haute 12 sont sensiblement de même largeur. Afin de protéger le capteur de couple 5 des champs électromagnétiques environnants, la matière de l'écran de protection 6 peut-être un matériau métallique ferromagnétique, par exemple un acier inoxydable. L'épaisseur de l'écran de protection 6 est déterminée en fonction de la proximité des champs magnétiques perturbateurs et de leurs intensités. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté, l'écran de protection 6 a une épaisseur d'environ 1,75 mm. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'écran de protection 6 a une épaisseur comprise entre 1 mm et 3 min L'écran de protection 6 peut ainsi être fabriqué par emboutissage lorsque son épaisseur est située entre 1 mm et 3 min Pour des épaisseurs supérieures à 3 mm, l'écran de protection 6 est, par exemple, usiné ou moulé. On aperçoit également, sur la figure 1 et également sur la figure 3, l'une des extrémités d'un goujon 13 faisant saillie sur une surface plane 14 et traversant une troisième ouverture 15 réalisée dans la surface plane 14. L'autre extrémité du goujon 13 est implantée dans le corps 31 de la direction assistée électrique 1, comme montré sur la figure 3. Le goujon 13 a pour fonction de fixer l'écran de protection 6, et également un écran thermique en aluminium (non visible), au corps de la direction à assistance électrique 1. Le goujon 13 est destiné à recevoir un écrou (non visible) afin d'assembler l'écran de protection 6 et l'écran thermique à ladite direction à assistance électrique 1. L'écran de protection 6 de l'invention a pour avantage d'être simple à concevoir, à fabriquer et à assembler. Par conséquent, les coûts de conception, de fabrication et d'assemblage sont réduits pal- rapport aux solutions de l'art antérieur mettant en oeuvre un blindage. L'écran de protection 6, selon l'invention, permet de diminuer fortement, voire complétement, les perturbations générées par les champs magnétiques environnants, notamment ceux produits par les faisceaux électriques 21, 22. La mise en oeuvre de l'écran de protection 6 selon l'invention n'est pas limitée au domaine des véhicules automobiles. Il peut également être mis en oeuvre dans d'autres domaines, tels que l'aéronautique, dans lesquels il est important de protéger certains dispositifs des champs ou des ondes électromagnétiques environnants. Un autre avantage de l'invention est de permettre de positionner des dispositifs électriques émettant des champs électromagnétiques, tels que les faisceaux électriques 21,22, à proximité du capteur de couple 5. De cette manière, il n'est plus nécessaire d'éloigner ces dispositifs électriques du capteur de couple 5 permettant ainsi une conception compacte et par conséquent un gain de place important. L'écran de protection 6 est, par exemple, intégré à des véhicules à motorisation hybride comprenant un moteur thermique et un moteur électrique. 6 REVENDICATIONS[Revendication 1] Ecran de protection (6) contre les champs électromagnétiques destiné à protéger un capteur dc couple (5) faisant partie d'une direction à assistance électrique (1) de véhicule comprenant elle-même un axe (4) relié à la colonne de direction dudit véhicule, ledit capteur de couple (5) étant positionné sur ledit axe (4) caractérisé en ce que ledit écran de protection (6) comporte une partie supérieure (12) comprenant une première ouverture (8) et une partie inférieure (11) comprenant une seconde ouverture (16) située en face de ladite première ouverture (8), ladite première ouverture et ladite seconde ouverture (16) étant destinées à être traversées par ledit axe (4), ledit écran de protection (6) comportant en outre une surface latérale fermée (9, 10, 17, 18) comprise entre ladite partie supérieure (12) et ladite partie inférieure (11), ledit écran de protection (6) étant ainsi apte à recouvrir au moins en partie ledit capteur de couple (5). [Revendication 2] Ecran de protection (6) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une troisième ouverture (15) destinée à être traversée par un goujon (13) fixé dans le corps (31) de ladite direction à assistance électrique (1). [Revendication 3] Ecran de protection (6) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une surface plane (14) dans laquelle est réalisée ladite troisième ouverture (15). [Revendication 4] Ecran de protection (6) selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que ladite partie inférieure (11) est plus large que ladite partie supérieure (12). [Revendication 5] Ecran de protection (6) selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que ladite surface latérale fermée (9, 10, 17, 18) comporte une première surface latérale (9), une seconde surface latérale (10), une surface avant (17) et une surface arrière (18). [Revendication 6] Ecran de protection (6) selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il est fait d'une matière ferromagnétique, de préférence un acier inoxydable, [Revendication 7] Ecran de protection (6) selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il a sensiblement une forme en cloche. [Revendication 8] Ecran de protection (6) selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que son épaisseur est comprise entre 1 mm et 3 mm 7 [Revendication 9] Ecran de protection (6) selon la revendication 8, caractérisé en ce que son épaisseur est d'environ 1,75 mm. [Revendication 10] Direction à assistance électrique (1) comprenant un écran de protection (6) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.