Brevet FR3143109A1 — publié le 20240614

La présente invention concerne un élément de couplage (20) pour capteur de position à technologie inductive pour machine électrique, composée d’une pièce métallique emboutie comportant des ouvertures (25). L’invention concerne également une machine électrique comportant un tel élément de couplage. Figure pour l’abrégé : Fig. 2. Elément de couplage pour capteur de position amélioré La présente invention concerne un élément de couplage pour un capteur de position . Ce capteur est destiné à mesurer la position d’un élément tournant, par exemple un arbre, et plus précisément un rotor par rapport à un stator d’une machine électrique utilisée dans un engin de mobilité du type véhicule électrique ou vélo à assistance électrique. Le capteur mesure avec précision la position angulaire de l’arbre pour optimiser le fonctionnement de la machine. Pour cela le capteur détecte avec précision la position de l’élément de couplage disposé sur l’arbre . Les capteurs de position à courants de Foucault sont traditionnellement composés d’une carte électronique sur laquelle sont disposés au moins une antenne d’émission, au moins un élément de réception et au moins une unité de traitement du signal . L’antenne d’émission émet un champ magnétique oscillant à une certaine fréquence. Un élément de couplage est positionné de sorte à venir modifier ce champ magnétique. Le champ magnétique modifié génère une force électromotrice dans l’élément de réception. Cette force électromotrice est traitée par l’unité de traitement de signal de sorte à fournir des signaux de sortie permettant la mesure de la position de l’élément de couplage. Habituellement, l’élément de couplage est un élément tournant, par exemple avec le rotor du moteur électrique, en métal frittées et / ou usinées au bout de l’arbre. Ce type d’élément de couplage est lourd et le procédé d’installation sur l’arbre est coûteux. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des ensembles de l’art antérieur en proposant un élément de couplage pour capteur de position amélioré. Pour cela la présente invention propose un élément de couplage, pour capteur de position à technologie inductive pour machine électrique, composée d’une pièce métallique emboutie comportant des ouvertures. Les ouvertures permettent d’optimiser les courants de Foucault et permettent une amélioration de la performance du capteur. Selon un mode de réalisation de l’invention, les ouvertures sont formées par découpage de la pièce de métal. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de couplage comporte une zone tubulaire fermée de laquelle s’étendent au moins deux branches se rejoignant au centre de l’aire de la zone. Les ouvertures permettent d’optimiser les courants de Foucault dans chaque branche de l’élément de couplage lorsque le capteur de position à technologie inductive est en fonctionnement. Ce mode de fonctionnement permet une amélioration de la performance du capteur. Selon un mode de réalisation de l’invention, la jonction des branches forme un cercle plein. Selon un mode de réalisation de l’invention, les branches sont formées à partir de la zone tubulaire fermée, se prolongent dans le plan de la zone, puis sont courbées et se rejoignent. Selon un mode de réalisation de l’invention, les ouvertures sont formées par les branches non contiguës. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de couplage comporte quatre branches, formant quatre ouvertures. Selon un mode de réalisation de l’invention, la jonction des branches forme un premier plan P1, la base des ouvertures forme un deuxième plan P2 parallèle au premier plan P1, les deux plans P1 et P2 étant séparés d’une distance d d’au moins 1 mn. L’invention concerne également une machine électrique comportant un élément de couplage selon l’invention. L’invention concerne également l’utilisation de l’élément de couplage selon l’invention dans une boîte de vitesse. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: - la est une illustration schématique du capteur avec l’élément de couplage selon l’invention, - la est une vue en élévation de l’élément de couplage selon une variante de l’invention, - la est une vue en élévation de l’élément de couplage selon une autre variante de l’invention. L’invention concerne un élément de couplage 20 pour un capteur 10 de position destiné à être utilisé avec une machine électrique ou un élément de la transmission d’un engin de mobilité. Plus précisément, le capteur 10 de position est un capteur à technologie inductive, pour mesurer la position d’un élément tournant, par exemple d’un arbre d’une machine électrique, et plus précisément d’un rotor monté sur un arbre par rapport à un stator. Comme illustré , le capteur 10 est formé par au moins un élément sensible formé par au moins une carte 101 de circuit imprimé (PCB pour Print Circuit Board selon la terminologie anglaise). Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur 10 est formé par un boitier 100 dans lequel est disposé un élément sensible formé par au moins une carte 101 de circuit imprimé (PCB pour Print Circuit Board selon la terminologie anglaise). La carte 101 comporte au moins une antenne 111 émettrice et au moins un élément 121 de réception, de type antenne de réception. Lors de son utilisation, la carte 101 comportant les antennes 111, 121 est ainsi placée en vis-à-vis d’un élément de couplage 20 mobile disposée sur un élément 30 tournant de façon à pouvoir déterminer la position de l’élément 30 tournant. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément tournant est l’arbre 30 de la machine électrique. Dans le cadre de l’invention, l’élément de couplage 20, illustrée et , est disposée à une extrémité 31 de l’arbre 30 tournant de la machine électrique. L’élément de couplage 20 est composé d’une pièce métallique emboutie de façon à avoir une forme lui permettant d’être disposée à l'extrémité 31 de l’arbre 30. Le fait d’utiliser un procédé d’emboutissage pour obtenir l’élément de couplage permet un gain financier au niveau du procédé de fabrication par rapport au procédé de frittage ou usinage de l’art antérieur. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de couplage 20 a la forme d’un capuchon comportant des ouvertures 25. Les ouvertures 25 sont formées par un découpage de la pièce de métal. Plus précisément, l’élément de couplage comporte une zone tubulaire 21 fermée, par exemple un anneau 21 fermé, de laquelle s’étendent au moins deux branches 23 se rejoignant au centre de l’aire de l’anneau. La jonction des branches forme une zone 24 pleine. Les branches 23 sont formées à partir de la zone tubulaire 21, se prolongent dans le plan de de la zone tubulaire ou anneau 21, puis sont courbées et se rejoignent. Les branches 23 ne sont pas contiguës, elles sont séparées par un espace 25 permettant ainsi de former les ouvertures 25. Plus précisément, la jonction des branches forme un premier plan P1, la base des ouvertures forme un deuxième plan P2 parallèle au premier plan P1, les deux plans P1 et P2 sont disposés l’un au-dessus de l’autre et sont séparés d’une distance d d’au moins 1 mm. Selon un mode de réalisation de l’invention, les deux plans sont séparés par au moins 2 mm. Selon un mode de réalisation de l’invention, les deux plans sont séparés par 2 mm. Cela permet une meilleure distribution des courants de Foucault et améliore les performances du capteur. Selon un mode de réalisation de l’invention, l'élément de couplage 20 comporte quatre branches 23. Ces quatre branches 23 forment ainsi quatre ouvertures 25. Les ouvertures 25 permettent d’optimiser les courants de Foucault dans chaque branche 23 de l’élément de couplage 20 lorsque le capteur de position à technologie inductive 10 est en fonctionnement. Ce mode de fonctionnement permet une amélioration de la performance du capteur. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de couplage 20 comporte autant de branches 23 que le moteur électrique comporte de paires de pôles. Selon un mode de réalisation de l’invention, la surface formée par chaque branche 23 est identique à la surface de vide formée par les ouvertures 25. Selon un mode de réalisation d’invention, l’élément de couplage 20 est pressée au bout de l’arbre 30 pour être maintenue en place. Le diamètre de l’élément de couplage 20 est ainsi adapté pour permettre le positionnement de l’élément de couplage 20 sur l’arbre 30. Plus précisément, le diamètre de l’élément de couplage 20 est supérieur à celui de l’arbre pour permettre l’insertion de l’extrémité de l’élément de couplage sur l’arbre 30. Selon un mode de réalisation de l’invention, le diamètre de l’élément de couplage 20 est inférieur au diamètre de l’arbre 30. L’élément de couplage est ainsi pressé au bout de l’arbre, par son diamètre intérieur. L’invention concerne également l’utilisation de l’élément de couplage 20 pour capteur 10 de position dans une machine électrique utilisée dans un engin de mobilité du type véhicule électrique, hybride ou vélo à assistance électrique. Lors de l'utilisation, l’antenne d’émission émet un champ magnétique oscillant à une certaine fréquence. L’élément de couplage est positionné de sorte à venir modifier ce champ magnétique. Le champ magnétique modifié génère une force électromotrice dans l’élément de réception. Cette force électromotrice est traitée par une unité de traitement de signal de sorte à fournir des signaux de sortie permettant la mesure de la position de l’élément de couplage. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications. Élément de couplage (20), pour capteur (10) de position à technologie inductive pour machine électrique, composée d’une pièce métallique emboutie comportant des ouvertures (25). Élément de couplage (20) selon la revendication 1, dans laquelle les ouvertures (25) sont formées par découpage de la pièce de métal. Elément de couplage (20) selon l’une des revendications 1 ou 2, comportant une zone tubulaire (21) fermée de laquelle s’étendent au moins deux branches (23) se rejoignant au centre de l’aire de la zone. Elément de couplage (20) selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle la jonction des branches forme un cercle (24) plein. Elément de couplage (20) selon l’une des revendications 2 à 4, dans laquelle les branches (23) sont formées à partir de la zone tubulaire (21) fermée, se prolongent dans le plan de la zone (21), puis sont courbées et se rejoignent. Elément de couplage (20) selon l’une des revendications 2 à 5, dans laquelle les ouvertures (25) sont formées par les branches (23) non contiguës. Elément de couplage (20) selon l’une des revendications 2 à 6, comportant quatre branches (23), formant quatre ouvertures (25). Elément de couplage (20) selon l’une des revendications 2 à 7, dans lequel la jonction des branches forme un premier plan P1, la base des ouvertures forme un deuxième plan P2 parallèle au premier plan P1, les deux plans P1 et P2 étant séparés d’une distance d d’au moins 1 mn. Machine électrique comportant un élément de couplage selon une des revendications 1 à 8. Utilisation de l’élément de couplage selon une des revendications 1 à 9 dans une boite de vitesse.