Brevet FR3077880A1 (20190816)

REVENDICATIONS1. Capteur (1) de couple destiné à être monté sur un élément en rotation (2) dans un véhicule automobile, le capteur (1) de couple comportant au moins une jauge de contrainte (3) déposée sur une couche de matériau adhésif, ladite au moins une jauge de contrainte (3) émettant un signal électrique en fonction de la torsion que subit l'élément en rotation (2) sous l'effet d'un couple de force, une émission et une réception du signal électrique permettant de mesurer le couple de l'élément en rotation (2) après traitement par des moyens de transmission, le capteur (1) de couple présentant une partie mobile destinée à être entraînée en rotation avec l'élément en rotation (2) en comportant ladite au moins une jauge de contrainte (3) et une partie fixe comprenant une première carte de circuit imprimé (8), caractérisé en ce que le capteur (1) de couple remplit aussi une fonction de capteur (1) de position angulaire, la partie mobile portant des cibles (4) réparties angulairement et passant consécutivement en vis-à-vis, lors d'une rotation de la partie mobile, d'un premier secteur annulaire (8a) porté par la première carte de circuit imprimé (8) fixe, le premier secteur annulaire (8a) comprenant au moins un premier enroulement récepteur secondaire (25) annulaire adapté pour générer un signal sinus lors du passage en vis-à-vis d'une cible (4), au moins un deuxième enroulement récepteur secondaire (26) adapté pour générer un signal cosinus lors du passage en vis-à-vis d'une cible (4), et au moins un enroulement émetteur primaire (24) annulaire adapté pour induire une tension électrique dans lesdits enroulements récepteurs secondaires (25, 26).\n<CLM>\1\tCapteur (1) de couple selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, sur la première carte de circuit imprimé (8) fixe, sont gravées, d'une part, au moins une bobine associée à une mesure de couple permettant d'émettre un champ magnétique alternatif, d'alimenter par induction la partie mobile et de recevoir le signal électrique de mesure du couple de l'élément en rotation (2) et, d'autre part, dans le premier secteur annulaire (8a), au moins trois bobines associées à une mesure de position angulaire dont au moins une bobine primaire émettrice d'un champ magnétique alternatif pour l'enroulement émetteur primaire (24) annulaire et au moins deux bobines secondaires gravées au sein de ladite au moins une bobine primaire pour respectivement le premier enroulement récepteur secondaire (25) et ledit au moins un deuxième enroulement récepteur secondaire (26), ladite au moins une bobine associée à la mesure de couple et ladite au moins une bobine primaire émettant à des fréquences respectives différentes.\n<CLM>\1\tCapteur (1) de couple selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première carte de circuit imprimé (8) fixe est logée dans un organe de lecture (9) fixe et est divisée en deux secteurs annulaires (8a, 8b) concentriques avec un deuxième 35 secteur annulaire (8b) comprenant ladite au moins une bobine associée à une mesure de 21 couple et étant le plus externe des deux secteurs annulaires (8a, 8b), le deuxième secteur annulaire (8b) recevant par des moyens électroniques de réception et de traitement intégrés dans l'organe de lecture (9) fixe un signal émis par des moyens d'émission électromagnétique d'un organe de détection (10) tournant logé dans la partie mobile, 5 l'organe de détection (10) tournant étant en vis-à-vis de l'organe de lecture (9) fixe.\n<CLM>\1\tCapteur (1) de couple selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couche de matériau adhésif repose sur une face d'un substrat (5) en un matériau rigide apte à garantir un maintien par friction contre l'élément en rotation (2) par sa face opposée à celle portant la couche de matériau adhésif, la partie mobile comprenant des 10 moyens de pression (6a, 6h) entourant la couche de matériau adhésif et le substrat (5) et étant aptes à entourer l'élément en rotation (2) et à presser la face opposée du substrat (5) contre l'élément en rotation (2), les cibles (4) étant portées soit par l'organe de détection (10) tournant, soit par les moyens de pression (6a, 6b), ou soit par des moyens associés aux moyens de pression (6a, 6b), ceci sur une face tournée vers la 15 première carte de circuit imprimé (8) fixe.\n<CLM>\1\tCapteur (1) de couple selon la revendication 4, caractérisé en ce que les cibles (4) sont portées par une deuxième carte de circuit imprimé tournante faisant partie de l'organe de détection (10) tournant, chaque cible (4) étant obtenue par gravure locale de la deuxième carte de circuit imprimé avec dépôt d'une couche métallique formant cible. 20\n<CLM>\1\tCapteur (1) de couple selon la revendication 4, caractérisé en ce que, quand les cibles (4) sont portées par les moyens de pression (6a, 6b) ou des moyens associés aux moyens de pression (6a, 6b), chaque cible (4) est obtenue par usinage ou par ajout d'inserts métalliques.\n<CLM>\1\tCapteur (1) de couple selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, 25 caractérisé en ce que les moyens de pression sont formés de deux portions de coquille (6a, 6b) se prolongeant l'une et l'autre pour former une coquille complète, des moyens de fixation (7) du type tige filetée solidarisant les deux portions de coquille (6a, 6b) entre elles, les deux portions de coquille (6a, 6b) logeant le substrat (5) et la couche de matériau adhésif en leur intérieur, l'organe de détection (10) tournant 30 étant fixé contre une périphérie externe circulaire des deux portions de coquille (6a, 6b) solidarisées entre elles.\n<CLM>\1\tCapteur (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'organe de lecture (9) fixe et l'organe de détection (10) tournant sont logés dans un boîtier respectif chacun sous la forme d'une couronne respectivement fixe et mobile en étant incomplète ou non, les couronnes fixe et mobile étant espacées l'une de l'autre d'un intervalle de dimension prédéterminée permettant une communication sans fil entre les 22 couronnes et un positionnement des cibles (4) par rapport à la première carte de circuit imprimé (8) modifiant un couplage magnétique entre l'enroulement primaire (24) et les deux enroulements secondaires (25,\n<CLM>\1\tquand en vis-à-vis du premier secteur annulaire (8a). 5\n<CLM>\1\tCapteur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le boîtier de l'organe de lecture (9) fixe est aligné avec le boîtier de l'organe de détection (10) selon un axe longitudinal de rotation de l'organe de détection (10) ou le boîtier de l'organe de lecture (9) fixe entoure à distance le boîtier de l'organe de détection (10). 10\n<CLM>\1\tCapteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cibles (4) sont de forme grossièrement parallélépipédique avec deux faces arrondies interne et externe destinées à être concentriques à l'élément en rotation (2), une longueur de la face arrondie interne étant plus petite qu'une longueur de la face arrondie externe. 15\n<CLM>\1\tCapteur (1) de couple selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une jauge de contrainte (3) est sous la forme d'un microsystème électromécanique à cellules piézorésistives.\n<CLM>\1\tEnsemble d'un élément en rotation (2) dans un véhicule automobile et d'un capteur (1) de couple, caractérisé en ce que le capteur (1) de couple est selon l'une 20 quelconque des revendications précédentes en remplissant aussi une fonction de capteur (1) de position angulaire.\n<CLM>\1\tEnsemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément en rotation (2) est un arbre de transmission ou un volant d'inertie.