Brevet FR3163446A1 — publié le 20251219

La présente invention concerne un capteur de position inductif (1) pour machine électrique tournante comportant un boîtier (30) en plastique dans lequel est disposé une carte de circuit imprimé comportant au moins un élément d’émission destiné à émettre un champ magnétique oscillant, et au moins un dispositif de réception destiné à détecter un champ magnétique modifié, le capteur comportant un système de blindage (50) formé par au moins une pièce (51) de blindage assemblée sur la surface extérieure du boîtier (30) en plastique par un élément de fixation (52) inséré dans une ouverture (53). Fig. 1. Capteur de position inductif avec système de blindage La présente invention concerne le domaine des capteurs de position, et plus particulièrement un capteur de position inductif comportant un système de blindage amélioré. Les capteurs de position inductifs dits à courants de Foucault, tels que décrits dans la demande de brevet FR3128067A1, utilisent un champ magnétique oscillant pour déterminer la position angulaire d’une cible tournante qui forme un élément de couplage. Ces capteurs de position sont notamment utilisés dans les moteurs électriques de véhicules électriques ou hybrides comprenant un rotor tournant par rapport à un stator. La position angulaire du rotor est déterminée par rapport au stator. La cible est montée à l’extrémité ou au travers d’un arbre du rotor pour modifier un champ magnétique oscillant transmis par un émetteur. La cible est centrée par rapport à un axe de rotation du rotor. La cible comprend plusieurs pales qui fournissent un motif de champ magnétique par rapport à l'axe de rotation du rotor. Le capteur de position est monté fixe par rapport au stator, en regard de la cible et autour ou en regard de l’extrémité du rotor. Le capteur de position comprend une carte de circuit imprimé dit PCB (« Printed Circuit Board » selon la terminologie anglaise) comportant au moins un élément d’émission destiné à émettre un champ magnétique oscillant vers la cible, générant un champ magnétique oscillant modifié à une fréquence donnée. Le circuit imprimé comprend au moins un dispositif de réception destiné à détecter le champ magnétique oscillant modifié et à le transmettre à une unité de traitement du signal prévue sur le circuit imprimé pour en déduire la position angulaire de la cible. L’ensemble des éléments est disposé dans un boîtier plastique. Ce type de capteur avec boîtier plastique sert habituellement à fermer le carter du moteur de manière étanche ce qui crée une discontinuité métallique du carter moteur et peut perturber le fonctionnement de l’ensemble capteur, moteur, et d’autres organes électriques du véhicule. Une solution consiste à utiliser une pièce de blindage. Habituellement cette pièce de blindage est fixée avec un dispositif complexe dans le boîtier plastique et nécessite une forme spécifique à la fois au niveau du boîtier plastique et de la pièce de blindage. Un des inconvénients de ce type de capteur provient de la difficulté et des coûts de fabrication de ces formes spécifiques. La présente invention a donc pour objet de pallier un des inconvénients de ceux de l’art antérieur en proposant un capteur de position comportant une pièce de blindage dont la fixation est simplifiée et améliorée. Pour cela la présente invention propose un capteur de position inductif pour machine électrique tournante comportant un boîtier en plastique dans lequel est disposé une carte de circuit imprimé comportant au moins un élément d’émission destiné à émettre un champ magnétique oscillant, et au moins un dispositif de réception destiné à détecter un champ magnétique modifié, le capteur comportant un système de blindage formé par au moins une pièce de blindage assemblée sur la surface extérieure du boîtier en plastique. Un tel capteur permet une fermeture totalement métallique du carter moteur. Cette fermeture continue électriquement permet de créer une cage de Faraday, qui est nécessaire au bon fonctionnement du moteur et à éviter les perturbations électromagnétiques. Selon un mode de réalisation de l’invention, la pièce de blindage est électriquement conductrice. Selon un mode de réalisation de l’invention, la pièce de blindage est assemblée au boîtier en plastique par un élément de fixation formé à partir du boîtier en plastique. Selon un mode de réalisation de l’invention, la pièce de blindage comporte une ouverture dans laquelle s’insère l’élément de fixation. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de fixation est déformable thermiquement ou mécaniquement. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de fixation est un pion de bouterollage permettant l’assemblage de la pièce de blindage au boîtier en plastique par bouterollage. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de fixation est un clip sapin. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ouverture est configurée pour pincer l’élément de fixation. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ouverture comporte une partie flexible qui permet l’insertion et le pinçage, par au moins un côté, de l’élément de fixation. L’invention concerne également une machine électrique comportant un capteur selon l’invention. 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 FIG. 1 est une représentation d’une vue extérieure d’un capteur selon un mode de réalisation de l’invention, - la FIG. 2 est une représentation d’une vue intérieure d’un capteur selon un mode de réalisation de l’invention, - la FIG. 3 est une représentation schématique en coupe du capteur selon une première variante de réalisation l'invention, a) avant bouterollage, b) après bouterollage, - la FIG. 4 est une représentation schématique en coupe du capteur selon une deuxième variante de réalisation l'invention, - la FIG. 5 est une représentation schématique en coupe du capteur selon une troisième variante de réalisation l'invention, - la FIG. 6 est une représentation schématique vue de dessus du capteur selon un troisième mode de réalisation l'invention, - la FIG. 7 est une représentation schématique vue de dessus du capteur selon un mode de réalisation de la troisième variante de réalisation l'invention. L’invention concerne un capteur de position inductif 1, tel qu’illustré sur les FIG. 1 à FIG. 7 . Le capteur de position inductif 1, associé à un élément de couplage non visible, est destiné à être monté dans une machine électrique tournante tel un moteur électrique de véhicule électrique ou hybride comprenant un rotor tournant par rapport à un stator. La position angulaire du rotor est déterminée par rapport au stator. Le capteur comporte une carte électronique 10 sur laquelle sont disposés au moins une antenne d’émission 11, au moins un élément de réception 12 et au moins une unité de traitement du signal 13 FIG. 2 . Selon un mode de réalisation de l‘invention, au moins une antenne de réception 12 est disposée à l’intérieur d’au moins une antenne d’émission 11. Lors du fonctionnement du capteur, au moins une antenne d’émission 11 émet un champ magnétique oscillant à une fréquence donnée. Un élément de couplage est positionné de façon à venir modifier ce champ magnétique. Selon un mode de réalisation de l‘invention, l’élément de couplage est monté sur une extrémité d’un arbre du rotor pour modifier le champ magnétique émis par l’antenne d'émission 11. Le champ magnétique modifié génère une force électromotrice dans l’élément de réception 12. Cette force électromotrice est traitée par l’unité de traitement de signal 13 de façon à fournir des signaux de sortie permettant la mesure de la position de l’élément de couplage. Selon un mode de réalisation de l‘invention, la carte électronique 10 comporte des ouvertures 15 permettant la connexion à des fils ou à des éléments métalliques de connexion. Selon un mode de réalisation de l‘invention, la carte électronique 10 est constituée de deux couches de substrat. Dans le cadre de l'invention, le capteur 1 comporte un système de blindage 50 visible sur les les FIG. 1 et FIG. 3 à FIG. 7 . Dans le cadre de l’invention, le système de blindage 50 est formé par au moins une pièce 51 de blindage assemblée sur la surface extérieure 31 du boîtier plastique 30. Plus précisément, sur la surface extérieure supérieure 31 du boîtier plastique 30. La surface extérieure supérieure 31 est celle qui est orientée à l’opposé de l’arbre auquel le capteur est fixé. Selon un mode de réalisation de l’invention, la pièce 51 de blindage est électriquement conductrice. Selon un mode de réalisation de l’invention, la pièce 51 de blindage est une plaque électriquement conductrice. Selon un mode de réalisation de l’invention, la pièce 51 de blindage recouvre totalement la surface extérieure supérieure 31 du boîtier 30 plastique. Selon un mode de réalisation de l’invention, la pièce 51 de blindage recouvre totalement la surface extérieure du boîtier 30 plastique. Un tel capteur permet une fermeture totalement métallique du carter moteur. Cette fermeture continue électriquement permet de créer une cage de Faraday, qui est nécessaire au bon fonctionnement du moteur et à éviter les perturbations électromagnétiques. Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de blindage 50 est formé par une pièce de blindage 51 et au moins un élément de fixation 52 de la pièce 51 de blindage au boîtier 30 visible sur les FIG. 1 et FIG. 3 à FIG. 7 . Dans le cadre de l’invention, l’élément de fixation 52 est une excroissance formée à partir du boîtier 30 plastique. C’est donc le boîtier qui comporte l’élément de fixation 52. L’élément de fixation 52 est ainsi en plastique. La pièce 51 de blindage comporte au moins une ouverture 53 dans laquelle s’insère un élément de fixation 52 pour permettre l’assemblage de la pièce 51 sur le boîtier 30. Un tel assemblage permet une conception plus simple et moins coûteuse de la pièce de blindage 50 et du boîtier 30 plastique. Selon une première variante de l’invention, l’élément de fixation 52 est déformable thermiquement. Selon un mode de relation de cette variante, l’élément de fixation 52 est un pion de bouterollage. Le pion 52 est inséré dans l’ouverture 53 de la pièce 51 de blindage FIG. 3 a) et bouterollé FIG. 3 b). L’assemblage de la pièce 51 de blindage sur le boîtier 30 se fait ainsi par bouterollage. L’étape de bouterollage est réalisée par déformation et écrasement du pion sous l’action de la chaleur. Le pion 52 ainsi déformé définitivement a une forme spécifique qui empêche le déplacement axial de la pièce 51 de blindage. En effet l’écrasement du pion 52 forme un rebord sur la surface de pièce 51 de blindage qui la maintient plaquée contre la surface 31 du boîtier et la maintient ainsi en place. Cet assemblage par bouterollage permet une conception plus simple et moins coûteuse de la pièce 51 de blindage et du boîtier 30 plastique avec un élément de fixation 52 de forme simplifiée. Selon une deuxième variante de l’invention, l’élément de fixation 52 est déformable mécaniquement. C’est-à-dire que l’élément de fixation 52 est un clip dont la forme permet son insertion en force dans l’ouverture 53 et empêche son retrait. Selon un mode de réalisation de cette variante, le pion 52 est un clip sapin ou rivet sapin. Le pion 52 sapin est inséré dans l’ouverture 53 de la pièce 51 de blindage FIG. 4 . L’assemblage de la pièce 51 de blindage sur le boîtier 30 se fait ainsi par clipsage. Le pion 52 sapin inséré dans l’ouverture 53 ne peut plus ressortir ce qui maintient la pièce 51 de blindage plaquée contre la surface 31 du boîtier et la maintient ainsi en place. Cet assemblage par clipsage permet une conception plus simple et moins coûteuse de la pièce de blindage 50 et du boîtier 30 plastique avec un élément de fixation 52 de forme simplifiée. Selon une troisième variante de l’invention, illustrée FIG. 5 à FIG. 7 l’élément de fixation 52 est un pion 524 ou une tige 524. La pièce 51 de blindage, comporte dans cette troisième variante, au moins une ouverture 53 configurée pour maintenir la pièce 51 de blindage par au moins un côté de l’élément de fixation 52. Pour cela l’ouverture comporte une partie flexible 525 qui permet l’insertion de l’élément de fixation 52 et son pinçage sur au moins un coté ou bord. Le pion 524 ou la tige 524 est inséré dans l’ouverture 53 de la pièce 51 de blindage FIG. 4 par déformation de la partie élastique 525 qui lorsqu’elle tend à reprendre sa forme de départ , pince par au moins un coté le pion 524 ou la tige 524. L’assemblage de la pièce 51 de blindage sur le boîtier 30 se fait ainsi par un maintien de type pinçage. Selon un mode de réalisation de cette variante, non illustrée, l’ouverture est en forme de U ou tout autre forme permettant d’avoir au moins une languette flexible pour maintenir la pièce 51 avec l’élément de fixation par un maintien de type pinçage. Selon un autre mode de réalisation de cette variante, FIG. 6 , la pièce 51 de blindage comporte deux ouvertures en forme de U formant chacune une languette flexible 525 pour maintenir la pièce 51 avec l’élément de fixation par un maintien de type pinçage par un côté. Le boitier comporte, dans ce mode, deux éléments de fixation 524. Selon ce mode de réalisation, les ouvertures sont disposées sur un bord de la pièce 51 de blindage, et par exemple, sont disposées chacune sur un bord opposé. Le pièce 51 de blindage est ainsi maintenue en place entre les deux éléments de fixation 524 pincés, chacun sur un coté, par une languette flexible 525. Selon un autre mode de réalisation de cette variante, l’ouverture est en forme de H FIG. 7 . Cette forme en H permet d’avoir deux languettes flexibles qui maintiennent l’élément de fixation 52 par pinçage. Cet assemblage par pinçage permet une conception plus simple et moins coûteuse de la pièce de blindage 50 et du boîtier 30 plastique avec un élément de fixation 52 de forme simplifiée. L’invention concerne également une machine électrique comportant un capteur 1 tel que décrit précédemment. 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. Capteur de position inductif (1) pour machine électrique tournante comportant un boîtier (30) en plastique dans lequel est disposé une carte (10) de circuit imprimé comportant au moins un élément d’émission (11) destiné à émettre un champ magnétique oscillant, et au moins un dispositif de réception (12) destiné à détecter un champ magnétique modifié, caractérisé en ce qu’il comporte un système de blindage (50) formé par au moins une pièce (51) de blindage assemblée sur la surface extérieure (31) du boîtier (30) en plastique. Capteur de position inductif (1) selon la revendication 1, dans lequel la pièce (51) de blindage est électriquement conductrice. Capteur de position inductif (1) selon la revendication 1 ou 2, dans la pièce (51) de blindage est assemblée au boîtier (30) en plastique par au moins un élément de fixation (52) formé à partir du boîtier (30) en plastique. Capteur de position inductif (1) selon la revendication 3, dans lequel la pièce (51) de blindage comporte au moins une ouverture (53) dans laquelle s’insère l’élément de fixation (52). Capteur de position inductif (1) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l’élément de fixation (52) est déformable thermiquement ou mécaniquement. Capteur de position inductif (1) selon une des revendications 3 à 5, dans lequel l’élément de fixation (52) est un pion de bouterollage permettant l’assemblage de la pièce (51) de blindage au boîtier (30) en plastique par bouterollage. Capteur de position inductif (1) selon une des revendications 3 à 5, dans lequel l’élément de fixation (52) est un clip sapin. Capteur de position inductif (1) selon la revendication 4 ou 5, dans lequel l’ouverture (53) est configurée pour pincer l’élément de fixation (52). Capteur de position inductif (1) selon la revendication 8, dans lequel l’ouverture (53) comporte une partie flexible (525) qui permet l’insertion et le maintien par pinçage, par au moins un côté, de l’élément de fixation (52). Machine électrique comportant un capteur (1) selon une des revendications 1 à 9.