FR3104336A1 - Dispositif de protection pour capteur émetteur - Google Patents

Abstract

Titre  : Dispositif de protection d’un capteur émetteur La présente invention concerne un dispositif de protection (1) d’un capteur émetteur (2) pour véhicule automobile, comprenant un boitier (3) configuré pour loger ledit capteur émetteur (2), ledit boitier (3) étant couplé en rotation autour d’un axe de rotation (100) à un moteur électrique (4) comprenant un rotor (5) et un stator (6) équipés d’éléments électromagnétiques et agencés l’un autour de l’autre au niveau d’une chambre électromagnétique (60) du stator, le moteur électrique (4) étant piloté par le biais d’une carte électronique (10), caractérisé en ce qu’au moins une paroi (13) participant à délimiter la chambre électromagnétique (60) du stator est prolongée pour former un compartiment (7) de réception de ladite carte électronique, la chambre électromagnétique (60) et le compartiment (7) formant un ensemble monobloc. Figure pour l’abrégé : Figure 2

Description

Dispositif de protection pour capteur émetteur

La présente invention se rapporte au domaine des capteurs émetteurs mis en place dans les véhicules automobiles, et plus particulièrement des dispositifs de nettoyage de tels capteurs émetteurs.

Les véhicules automobiles sont de plus en plus couramment équipés de systèmes d’aide à la conduite, pour assister le conducteur dans certaines manœuvres de stationnement, de dépassement, ou de marche arrière par exemple, voire le cas échéant pour remplacer au moins ponctuellement l’utilisateur du véhicule dans la conduite de celui-ci.

De tels systèmes d’aide à la conduite comprennent notamment un ou plusieurs ensembles de détection comportant chacun un ou plusieurs capteurs/émetteurs, tels que des capteurs optiques de type caméra de vision, ou bien un ou plusieurs capteurs/émetteurs d’ondes électromagnétiques, d’ondes lumineuses, ces différents capteurs/émetteurs étant aptes à détecter un environnement du véhicule et aptes à évaluer des paramètres externes à ce véhicule.

On comprend que c’est à partir de ces informations acquises par les ensembles de détection et donc par les capteurs/émetteurs que les systèmes d’aide à la conduite mettent en place des décisions de conduite autonome ou à tout le moins assistée.

Dès lors, des problématiques concernant le nettoyage et/ou la protection de ces capteurs émetteurs ont rapidement émergé puisque des salissures présentes sur une surface d’émission/réception, par exemple la surface optique d’une caméra, impactent la qualité de l’information acquise.

De ce fait, il est connu de disposer le capteur émetteur au sein d’un boitier pourvu d’une surface vitrée en regard du capteur émetteur afin que ce dernier puisse assurer sa fonction. Un tel boitier permet de protéger le capteur émetteur, par exemple contre des chocs ou des secousses du véhicule. Il convient alors de nettoyer directement cette surface vitrée soumise aux intempéries car tournée vers l’extérieur du véhicule. Avantageusement, il peut notamment être mis en œuvre des solutions dans lesquelles le boitier et la surface vitrée sont couplés en rotation à un moteur d’entraînement. Ce dernier est alors susceptible d’être piloté à haute intensité pour entraîner le boitier en rotation à grandes vitesses permettant son nettoyage par effet centrifuge.

Le pilotage du moteur, et notamment la gestion de la mise en rotation, est effectuée par le biais d’une carte électronique, de type circuits imprimés. La carte électronique est apte à élaborer et émettre des instructions en fonction de données reçues représentatives par exemple d’un état de salissure de la surface d’émission/réception. La carte électronique peut par exemple recevoir un signal indiquant que le champ d’émission/réception du capteur émetteur est obstrué au moins partiellement, et suite à cela émettre un signal pour indiquer au moteur d’entrer en rotation.

Il est connu de concevoir et paramétrer la carte électronique de façon indépendante de la structure du moteur, et de rapporter un module indépendant portant cette carte électronique pour la connecter à des branchements appropriés sur un carter de l’ensemble de détection. Il en résulte potentiellement un encombrement d’un tel dispositif, avec un ensemble de détection et une carte électronique fabriqués séparément puis reconnectés ensemble.

La présente invention permet de pallier ce problème en proposant un dispositif de protection d’un capteur émetteur pour véhicule automobile, comprenant un boitier configuré pour loger ledit capteur émetteur, ledit boitier étant couplé en rotation autour d’un axe de rotation à un moteur électrique comprenant un rotor et un stator équipés d’éléments électromagnétiques et agencés l’un autour de l’autre au niveau d’une chambre électromagnétique du moteur, le moteur électrique étant piloté par le biais d’une carte électronique, caractérisé en ce qu’au moins une paroi du stator participant à délimiter la chambre électromagnétique du moteur est prolongée pour former un compartiment de réception de ladite carte électronique, la chambre électromagnétique et le compartiment formant un ensemble monobloc.

En d’autres termes, selon l’invention, la carte électronique est logée dans un compartiment d’un ensemble monobloc de sorte qu’il n’est pas nécessaire de prévoir un module indépendant dans lequel est logée la carte et qui doit être ensuite rapporté sur le corps du stator. De la sorte, la connexion entre la carte électronique et les éléments électromagnétiques du moteur est simplifiée, puisqu’elle n’implique pas des jeux de montage potentiels entre le logement de la carte électronique et le corps du stator logeant les éléments électromagnétiques.

Par ailleurs, il résulte de cet agencement que des parois peuvent être communes au compartiment et à la chambre électromagnétique, ce qui limite grandement l’encombrement engendré par le dispositif de protection en permettant de disposer la carte électronique au plus près du moteur électrique, tout en étant protégé des perturbations électromagnétiques dégagées par le moteur en fonctionnement par une paroi.

Le dispositif de protection selon l’invention est configuré pour que le boîtier puisse loger un capteur émetteur, en présentant une surface vitrée, qui peut notamment être neutre optiquement, en regard d’une surface d’émission/réception du capteur émetteur. Le boitier enveloppe ainsi le capteur émetteur et se prolonge afin d’être en contact avec le moteur et plus particulièrement le rotor de ce dernier. Le stator est disposé à l’intérieur ou autour du rotor et peut par exemple être équipés de bobines alimentées électriquement afin de générer un champ magnétique entraînant la rotation du rotor qui est lui équipé par exemple d’aimants permanents sensibles à la configuration du champ magnétique généré par le stator. Le rotor et le boîtier étant configurés pour être solidaires en rotation le boitier est susceptible d’être entraîné en rotation à grandes vitesses, avec le rotor, autour de l’axe de rotation du rotor.

Selon différents modes de réalisation, le moteur peut être à rotor interne, avec le rotor monté rotatif à l’intérieur du stator, ou bien à rotor externe, avec le rotor monté rotatif autour du stator. Dans les deux cas, le rotor est prolongé au-delà du stator, en direction du capteur émetteur, pour être rendu solidaire du boîtier tournant autour du capteur émetteur.

Selon l’invention, tel que cela vient d’être évoqué, les parois du stator, en plus de délimiter une chambre électromagnétique au niveau de laquelle le stator et le rotor coopèrent pour générer la rotation du rotor, s’étendent afin de former un compartiment apte à loger la carte électronique. Le compartiment est agencé pour que l’ensemble de la carte électronique soit disposé et maintenu au sein du volume interne du compartiment.

Les parois du stator formant le compartiment peuvent s’étendre dans plusieurs directions. Ainsi, une forme globale du dispositif de protection est variable en fonction de la forme du compartiment, ce qui permet d’adapter ladite forme globale en fonction de l’espace disponible autour du capteur émetteur.

Selon une caractéristique de l’invention, l’une des parois du stator participant à délimiter la chambre électromagnétique consiste en une paroi de séparation disposée entre le rotor et le compartiment, ladite paroi de séparation étant perpendiculaire à l’axe de rotation. Autrement dit, la paroi de séparation est commune à la chambre électromagnétique et au compartiment et elle permet d’isoler la carte électronique des éléments électromagnétiques du stator et du rotor. La carte électronique est ainsi séparée du moteur, ce qui facilite d’une part sa régulation thermique et d’autre part sa mise à l’écart des perturbations électromagnétiques.

Selon une caractéristique de l’invention, l’au moins une paroi du stator, et notamment une paroi externe de ce stator, est prolongée axialement au niveau de son extrémité opposée au capteur émetteur. De la sorte, le compartiment est formé axialement à côté de la chambre électromagnétique.

Selon une caractéristique de l’invention, la carte électronique peut être disposée dans le compartiment de manière perpendiculaire à l’axe de rotation. Un tel mode de réalisation peut notamment être préconisé lorsque l’espace disponible aux alentours du capteur émetteur est concentré le long de l’axe de rotation du boitier et du moteur. Cela permet ainsi d’intercaler la carte électronique, en une ou plusieurs parties, entre le moteur et le couvercle, de manière parallèle et superposée à la paroi de séparation.

Selon une caractéristique de l’invention, l’au moins une paroi du stator est prolongée perpendiculairement au niveau de son extrémité tournée vers le capteur émetteur radialement par une paroi de renvoi puis à nouveau perpendiculairement par une paroi supplémentaire s’étendant parallèlement et à distance de la paroi externe. De la sorte, le compartiment est formé au moins en partie autour de la chambre électromagnétique.

Selon une caractéristique de l’invention, la carte électronique peut être disposée de manière parallèle à l’axe de rotation. Un tel mode de réalisation est préconisé lorsque l’espace disponible aux alentours du capteur émetteur est concentré autour du moteur, l’espace le long de l’axe de rotation permettant juste de positionner le couvercle et d’effectuer les branchements sur celui-ci. Dans ce mode de réalisation, le compartiment peut notamment s’étendre autour du moteur et de la chambre électromagnétique, sans interférer avec la rotation du rotor. La carte électronique, ou les différentes parties de la carte électronique, sont alors disposées de manière parallèle à l’axe de rotation ou perpendiculaire à la paroi de séparation. Le compartiment peut prendre une forme diverse autour du moteur en fonction de l’espace libre aux alentours du capteur émetteur et/ou en fonction de la configuration de la carte électronique.

Selon une caractéristique de l’invention, le compartiment et la carte électronique, s’étendant parallèlement à l’axe de rotation, peuvent s’étendre au moins partiellement autour du capteur émetteur.

Selon une caractéristique de l’invention, le compartiment est refermé par un couvercle, agencé pour être fixé sur une extrémité libre du prolongement axial de l’au moins une paroi externe ou sur une extrémité libre de la paroi supplémentaire. Le compartiment présente un côté ouvert pour permettre la mise en place de la carte électronique au sein du compartiment, et le couvercle permet de refermer ce compartiment en venant recouvrir les parois participant à délimiter ce compartiment, afin que la carte électronique soit protégée de l’environnement extérieur. Le couvercle peut par exemple se fixer par clipsage sur les parois délimitant le compartiment. Avantageusement, le couvercle présente des formes complémentaires avec la forme d’une portion ouverte du compartiment afin de refermer ce dernier de manière optimale. Le couvercle peut également servir de support à un dispositif de connexion électrique pour un branchement de la carte électronique et/ou du capteur/émetteur sur un réseau d’alimentation électrique externe, ledit dispositif de connexion électrique étant agencée du côté d’une face du couvercle orientée vers l’environnement extérieur au dispositif de protection.

Selon une caractéristique de l’invention, le capteur émetteur est relié à au moins un câble de connexion, ledit câble étant disposé dans un manchon s’étendant du capteur émetteur au couvercle. Le câble de connexion permet le raccordement électrique du capteur émetteur, et il peut éventuellement servir pour la transmission de données entre le capteur émetteur et un élément externe au dispositif de protection. Le câble de connexion est branché au capteur émetteur et s’étend à travers le manchon qui protège le câble de connexion d’un éventuel endommagement tel qu’une surchauffe ou un court-circuit. Le manchon s’étend principalement selon une direction parallèle à l’axe de rotation du dispositif de protection, à travers la chambre électromagnétique dans laquelle rotor et stator coopèrent, en étant centré sur l’axe de rotation de sorte que le rotor soit apte à tourner et entraîner le boitier en rotation sans interférer avec le manchon. Le manchon traverse également la paroi de séparation et éventuellement la carte électronique si celle-ci est agencée en regard de l’axe de rotation. Dans cette situation, la carte électronique présente un orifice permettant un passage du manchon, l’orifice ne nuisant pas au fonctionnement de la carte électronique. Le manchon s’étend jusqu’au couvercle pour que le câble de connexion puisse être relié au dispositif de connexion électrique précédemment évoqué.

Selon une caractéristique de l’invention, la carte électronique comprend au moins un premier fil de connexion électrique relié au moteur, et au moins un deuxième fil de connexion électrique configuré pour être relié à un réseau d’alimentation externe au dispositif de protection, et notamment via le dispositif de connexion électrique précédemment évoqué. On comprend que, pour assurer sa fonction de pilotage de la rotation du rotor, la carte électronique doit d’une part être alimentée électriquement et d’autre part être reliée au moteur pour faire passer des instructions de commande. Une connexion par le biais du premier fil de connexion électrique doit donc être établie entre la carte électronique et le moteur, afin que la carte électronique puisse à tout moment émettre une instruction de commande au moteur indiquant que le rotor doit être mis en rotation. Pour que le premier fil de connexion électrique puisse circuler du compartiment jusqu’au moteur, au moins une paroi du stator, et notamment la paroi de séparation, peut par exemple comprendre au moins un interstice à travers lequel peut s’étendre le premier fil de connexion électrique.

Le deuxième fil de connexion électrique permet d’alimenter la carte électronique et il peut également permettre la réception par la carte électronique d’un signal. Un tel signal peut par exemple provenir d’un détecteur situé au niveau de la surface vitrée du boitier, afin de prévenir que le capteur émetteur a son champ d’émission/réception obstrué et qu’une instruction de commande doit être émise par la carte électronique pour qu’une opération de nettoyage par effet centrifuge soit réalisée.

Selon une caractéristique de l’invention, le compartiment présente un contour similaire à la forme de la carte électronique. Autrement dit, la forme du compartiment est ajustée pour que la carte électronique puisse s’y loger entièrement et que l’encombrement du compartiment autour de la carte électronique soit minimal. De ce fait, la forme du contour du compartiment peut être identique ou sensiblement identique à la forme de la carte électronique.

Selon une caractéristique de l’invention, la carte électronique est divisée en au moins deux parties, chaque partie étant connectée l’une à l’autre et logée dans le compartiment. Le fait de diviser la carte électronique en plusieurs parties permet d’adapter la forme du compartiment à la place disponible autour du dispositif de protection. Cela peut notamment s’avérer nécessaire si l’espace disponible aux alentours du capteur émetteur pour mettre en place le dispositif de protection ne permet pas une configuration de la carte électronique en une seule partie.

Afin que la carte électronique demeure fonctionnelle malgré le fait que cette dernière soit en plusieurs parties, une connexion reliant toutes les parties de la carte électronique doit être effectuée. La connexion peut par exemple se faire grâce à une liaison électrique semi-flexible.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

est une vue générale d’un dispositif de protection selon l’invention,

est une vue en coupe du dispositif de protection selon un premier mode de réalisation,

est une vue en coupe du dispositif de protection selon un deuxième mode de réalisation,

est une vue en coupe du dispositif de protection selon un troisième mode de réalisation,

est une vue en coupe du dispositif de protection selon un quatrième mode de réalisation,

est une vue en perspective depuis l’arrière du dispositif de protection selon le troisième mode de réalisation, sensiblement similaire à celui de la figure 4, permettant d’illustrer en perspective la disposition de plusieurs cartes électroniques dans un compartiment approprié.

La figure 1 représente un dispositif de protection 1 d’un capteur émetteur configuré pour permettre l’obtention d’un champ d’émission/réception du capteur toujours dégagé de salissures afin d’assurer une acquisition fiable de données, notamment pour un système d’assistance à la conduite d’un véhicule automobile. Le capteur émetteur, qui peut notamment être un capteur optique tel qu’une caméra, est logé au sein du dispositif de protection et n’est pas visible sur la figure 1.

Le dispositif de protection 1 présente une forme globale cylindrique centrée autour d’un axe de rotation 100. Le dispositif de protection 1 comprend un boitier 3 monté rotatif autour de cet axe de rotation et pourvu à une extrémité libre d’une surface vitrée 31, optiquement neutre. La surface vitrée 31 est agencée en regard du capteur émetteur, qui est logé dans le dispositif de protection au niveau du boitier 3. La surface vitrée 31 est agencée en travers du champ d’émission/réception du capteur émetteur en étant suffisamment grande et suffisamment proche pour que ce champ d’émission/réception passe intégralement à travers cette surface vitrée 31, qui peut par exemple être en verre ou en polymère transparent.

Le boitier 3 est apte à être entraîné en rotation par le biais d’un moteur électrique, disposé dans le dispositif de protection à l’opposé de la surface vitrée 31. Le moteur électrique comprend notamment un rotor et un stator qui seront décrits plus en détails ci-après. Dans chacun des exemples illustrés, sans que ceci soit pour autant limitatif de l’invention, le moteur électrique est un moteur à rotor interne, de sorte que la figure 1 rend ici visible une paroi externe 13 du stator, qui s’étend de manière circonférentielle autour de l’axe de rotation 100, afin notamment de définir un logement pour le rotor.

Dans une situation où la surface vitrée 31 est recouverte au moins partiellement de salissures, ou de gouttes de pluie en cas d’intempéries, les images acquises par le capteur émetteur peuvent être faussées et le système d’assistance à la conduite associé à ce capteur émetteur ne peut plus assurer correctement sa fonction. En réponse à cela, le dispositif de protection 1 est susceptible de faire tourner à grandes vitesses le boîtier 3, via la rotation du rotor du moteur électrique dont est solidaire le boîtier 3. Le rotor entraîne ainsi le boitier 3 en rotation, la rotation du rotor et du boitier 3 étant centrée autour de l’axe de rotation 100. La surface vitrée 31 est donc elle aussi entraînée en rotation à grandes vitesses, et les gouttes de pluie s’y étant déposées sont alors évacuées grâce à la force centrifuge résultante de la mise en rotation du boitier 3.

Dans ce contexte, le dispositif de protection comprend une carte électronique apte à émettre des instructions de commande du moteur électrique, et notamment une instruction de mise en marche du moteur afin d’entraîner le rotor en rotation et d’assurer la fonction de nettoyage par effet centrifuge.

La carte électronique, non visible sur la figure 1, est logée à l’intérieur du volume défini par la paroi externe 13 du stator. Plus particulièrement, et tel que cela sera détaillé ci-après, la carte électronique est logée dans un compartiment défini au moins en partie par la paroi externe 13 du stator.

La paroi externe 13 comprend une extrémité opposée au boitier 3 refermée par un couvercle 8. Le couvercle 8 présente une forme complémentaire à celle de l’ouverture définie par la paroi externe, ici circulaire, de manière à pouvoir refermer l’ouverture formée en bout de la forme cylindrique de la paroi externe 13, par exemple grâce à des clips de fixations 81. La fermeture du dispositif de protection 1 par le couvercle permet de rendre étanche ce dispositif de protection. Le couvercle 8 comporte au moins un dispositif de connexion électrique, qui permet la transmission de données ou d’alimentation électrique entre l’extérieur et l’intérieur du dispositif de protection. Plus particulièrement, ici, le couvercle est équipé d’un premier dispositif de connexion électrique 15, qui permet de lier le capteur émetteur à l’extérieur, ce premier dispositif de connexion électrique 15 permettant par exemple le branchement d’un câble d’alimentation électrique propre au capteur émetteur et/ou le branchement d’un câble de connexion vidéo ou informatique pour permettre la transmission de données acquises par le capteur émetteur vers un système externe au dispositif de protection. Le couvercle 8 comprend également un deuxième dispositif de connexion électrique 16, permettant de lier la carte électronique à l’extérieur, et notamment pour la raccorder à un réseau d’alimentation en énergie électrique et/ou à différents réseaux de communication susceptible de transmettre par exemple des informations acquises par un détecteur disposé au niveau de la surface vitrée 31.

La figure 2 est une vue en coupe du dispositif de protection 1 selon un premier mode de réalisation, dans un plan comprenant l’axe de rotation 100. Pour cette vue en coupe, ainsi que pour les suivantes, les hachures épaisses correspondent à des éléments du dispositif de protection 1 aptes à entrer en rotation, tandis que les hachures fines correspondent à des éléments fixes du dispositif de protection 1.

La figure 2 permet notamment de rendre visible le capteur émetteur 2, disposé dans le boitier 3, en regard de la surface vitrée 31, et le moteur électrique 4 configuré pour permettre l’entraînement en rotation du boîtier 3 et de la surface vitrée.

Le capteur émetteur 2 est lié à un support 21 agencé de façon coaxiale à l’axe de rotation 100 et qui assure la position fixe du capteur émetteur en regard de la surface vitrée 31. Tel qu’illustré, le support 21 comporte une queue de support qui s’étend axialement à l’opposé du capteur émetteur 2 et qui s’étend au moins partiellement au centre du moteur électrique 4.

Comme cela a été mentionné précédemment, le boîtier est configuré pour s’étendre autour du capteur émetteur 2, et il présente à une extrémité axiale, en référence à l’axe de rotation 100, la surface vitrée 31. Le boîtier 3 est par ailleurs rendu solidaire en rotation, ici à son extrémité axiale opposée à la surface vitrée, du rotor 5 du moteur électrique 4, le rotor 5 étant ici monté en rotation autour de la queue du support 21.

Dans l’exemple illustré, le rotor 5 est lié au boitier 3 par vissage, étant entendu que le sens des filets propres au rotor et au boîtier est prévu pour que la rotation à grandes vitesses du boîtier se fasse dans le sens du serrage du rotor sur le boîtier.

Plus particulièrement, le moteur électrique 4 comprend le rotor 5 et le stator 6 et présente ici une forme de moteur à rotor interne, le rotor 5 étant apte à tourner à l’intérieur du stator. En d’autres termes, le stator 6 s’étend autour de l’axe de rotation et encadre au moins partiellement le rotor 5.

Le moteur électrique est un moteur à commutation électronique, connu également sous la dénomination anglaise de moteur brushless, dans lequel le stator et le rotor porte des composants électromagnétiques aptes à coopérer pour générer un mouvement de rotation du rotor par rapport au stator. Ici le stator 6 comprend une pluralité de bobines 61 qui s’étendent de manière circonférentielle autour du rotor 5, et le rotor 5 comporte des aimants permanents. Lorsque les bobines 61 sont alimentées, selon une séquence appropriée, en courant électrique, celles-ci génèrent un champ magnétique tournant à l’intérieur duquel les aimants permanents se déplacent, en entraînant la mise en rotation du rotor 5 et donc la mise en rotation du boîtier 3 et de la surface vitrée 31.

Le stator 6 comprend une pluralité de parois, notamment au moins une paroi interne 20 et au moins la paroi externe 13, précédemment mentionnée en référence à la figure 1. La paroi interne 20 et la paroi externe 13 s’étendent de manière circonférentielle de part et d’autre des bobines 61. Le support 21 du capteur émetteur 2, notamment au niveau de la queue de support, s’étend au moins partiellement entre le rotor 5 et l’axe de rotation 100 et est lié à la paroi interne 20 du stator 6.

Lorsque le rotor 5 est entraîné en rotation sous l’influence du champ magnétique généré par l’alimentation des bobines 61 du stator 6, la rotation est assistée par un ensemble de roulements à billes 51 intercalés d’une part entre le rotor 5 et le support 21 et d’autre part entre le rotor 5 et la paroi interne 20 du stator 6.

Le rotor 5 est partiellement disposé entre les parois du stator 6, et l’on définit dans le moteur une chambre électromagnétique 60 comme la zone du stator dans laquelle est logé le rotor 5 et dans laquelle rotor et stator coopèrent sous l’effet d’un champ électromagnétique.

La chambre électromagnétique 60 est notamment délimitée radialement par la paroi externe 13 et la paroi interne 20, et axialement, à l’opposé du capteur émetteur 2, par une paroi de séparation 14, qui s’étend sensiblement perpendiculairement à l’axe de rotation 100 et qui relie la paroi externe 13 et la paroi interne 20 du stator 6.

Selon l’invention, au moins une paroi du stator, et notamment la paroi externe 13 est prolongée pour former un compartiment 7 de réception de la carte électronique 10 qui permet le fonctionnement du moteur 4. Plus particulièrement, dans ce premier mode de réalisation, la paroi externe 13 et la paroi interne 20 du stator 6 sont prolongées axialement au-delà de la paroi de séparation 14, c’est-à-dire selon une direction axiale dans un sens opposé au capteur émetteur 2, afin de former partiellement ce compartiment 7.

Le compartiment 7 est également délimité par la paroi de séparation 14 qui forme ainsi une paroi commune au compartiment 7 et à la chambre électromagnétique 60, et qui isole le compartiment 7 de l’ensemble rotor/stator du moteur 4. La séparation entre le moteur 4 et le compartiment 7 permet d’éviter une interaction parasite entre le moteur 4 et la carte électronique 10, par exemple un échange thermique risquant d’endommager la carte électronique 10 ou des perturbations électromagnétiques risquant de pénaliser le fonctionnement du moteur et la transmission d’instructions de commande.

La carte électronique est mise en place au sein du compartiment 7, ici de manière parallèle à la paroi de séparation 14. Dans ce premier mode de réalisation, la carte électronique 10 est de forme circulaire, centrée sur l’axe de rotation, et la paroi externe 13 présente une forme annulaire susceptible d’épouser la forme circulaire de la carte électronique 10. On comprend que cette correspondance de formes permet de limiter l’espace libre entre la paroi externe et la carte électronique sur toute la périphérie de la carte électronique et de limiter ainsi l’encombrement du dispositif de protection, sans pour autant que cette caractéristique soit limitée à des formes circulaires et annulaires. La paroi externe 13 peut par exemple prendre une forme de quadrilatère si cela est également le cas pour la forme de la carte électronique 10.

Le compartiment 7 est refermé par le couvercle 8, mis en place de manière parallèle à la paroi de séparation 14 et à la carte électronique 10. Comme indiqué précédemment, le couvercle 8 peut se clipser à la paroi externe 13 par le biais des clips de fixation 81 pour fermer hermétiquement le compartiment 7. La délimitation du compartiment 7 se fait alors au moins par la paroi externe 13 du stator, par la paroi de séparation 14 et par le couvercle 8. Il est notable que les parois de base de ce compartiment, qui définissent une cavité que vient refermer par la suite le couvercle, c’est à dire la paroi externe 13 du stator et la paroi de séparation 14, sont issus de matière de la partie du stator coopérant avec le rotor, de manière à former un ensemble monobloc compact avec l’ensemble rotor/stator du moteur, qui peut être facilement complété par la pose d’un couvercle. Un tel agencement permet de disposer la carte électronique 10 à proximité des composants électromagnétiques du moteur 4, avec une paroi de séparation permettant de protéger la carte électronique et dans un encombrement réduit.

Un manchon 9 s’étend le long de l’axe de rotation 100 à l’intérieur de la queue de support 21 et de la paroi interne 20 du stator, pour relier le capteur émetteur 2 à l’extérieur du dispositif de protection, en passant notamment au travers du couvercle 8. Le manchon 9 est dimensionné pour loger un câble de capteur 91 qui est branché au capteur émetteur 2 et qui s’étend jusqu’au premier dispositif de connexion 15 ménagé sur le couvercle 8. Afin de permettre le passage du manchon 9 jusqu’au couvercle 8, la paroi de séparation 14 et la carte électronique 10 sont respectivement percées d’un orifice d’une dimension permettant la traversée du manchon 9. On comprend que la carte électronique 10 est percée dans une zone non destinée à recevoir des composants électroniques.

La carte électronique 10 présente également une pluralité de liaisons électrique ou électronique, notamment de manière non exhaustive un premier fil de connexion électrique 11 et un deuxième fil de connexion électrique 12, représentés schématiquement en traits pointillés sur la figure 2. Le premier fil de connexion électrique 11 assure la liaison électrique entre la carte électronique 10 et le moteur 4, de sorte à ce que la carte électronique 10 puisse envoyer une instruction de commande au moteur 4 dans le but d’entraîner en rotation le rotor 5, ou en d’autres termes de sorte à ce que la carte électronique 10 puisse envoyer une commande d’alimentation électrique des bobines 61 du stator pour générer un champ magnétique approprié. Pour relier la carte électronique 10 au moteur 4, le premier fil de connexion électrique peut notamment traverser la paroi de séparation 14 par le biais d’un interstice quelconque, l’essentiel étant qu’il puisse permettre la traversée du premier fil de connexion électrique 11 tout en s’assurant que la paroi de séparation 14 assure une séparation isolante entre le compartiment 7 et le moteur 4.

Le deuxième fil de connexion électrique 12 permet notamment l’alimentation électrique de la carte électronique 10, étant entendu qu’il peut également permettre la transmission de données relatives à l’état de fonctionnement du dispositif de protection et par exemple à l’état de propreté de la surface vitrée. Ainsi, le deuxième fil de connexion électrique 12 s’étend de la carte électronique 10 jusqu’au deuxième dispositif de connexion électrique 16 en traversant le couvercle 8. La carte électronique 10 est ainsi apte à être alimentée électriquement, par exemple par le biais d’un générateur, externe au dispositif de protection 1, apte à être branché sur le deuxième dispositif de connexion électrique 16.

De par la description qui précède, le dispositif de protection 1 permet ainsi une mise en place de la carte électronique 10 à proximité de l’ensemble rotor/stator du moteur 4, dans un compartiment 7 formé de façon monobloc au moteur par un prolongement approprié des parois du stator 6, cette mise en place de la carte électronique à proximité des composants électromagnétiques du moteur étant par ailleurs réalisée dans des conditions de protection de la carte électronique, aussi bien thermique qu’électromagnétique.

La figure 3 est une vue en coupe d’un deuxième mode de réalisation du dispositif de protection 1. Dans ce deuxième mode de réalisation, ainsi que pour les modes de réalisation suivants, les fonctionnements du moteur 4, du boitier 3 et du capteur émetteur 2 sont identiques à ce qui a été présenté lors de la description du premier mode de réalisation, le deuxième mode de réalisation différant de ce qui a été précédemment décrit notamment par la configuration et le positionnement du compartiment 7 et de la carte électronique 10. On se reportera donc à la description de la figure 2 pour l’ensemble des éléments de description communs à ces modes de réalisation.

Dans le deuxième mode de réalisation, la carte électronique 10 est divisée en une première partie 17 et une deuxième partie 18. La première partie 17 et la deuxième partie 18 s’étendent toutes deux de manière perpendiculaire à l’axe de rotation 100, c’est-à-dire de manière parallèle au couvercle 8 et à la paroi de séparation 14. La première partie 17 et la deuxième partie 18 sont superposées l’une à l’autre par rapport à l’axe de rotation 100. L’encombrement radial autour de l’axe de rotation, nécessaire pour loger l’ensemble des composants électroniques de la carte, se trouve ainsi réduit par rapport à une carte électronique 10 en une seule partie telle qu’illustrée en figure 2.

Le fait de diviser la carte électronique 10 en deux parties et de les superposer peut permettre d’offrir un dégagement dans le compartiment 7 afin d’intégrer un composant supplémentaire, par exemple un dispositif de refroidissement. Ceci peut permettre alternativement de diminuer les dimensions du compartiment 7 et ainsi d’optimiser l’espace autour du dispositif de protection 1. Il convient toutefois de noter que le fait de superposer les deux parties de la carte électronique peut entraîner une augmentation de la distance entre la surface vitrée 31 et le couvercle 8 et donc une augmentation de l’encombrement axial du dispositif de protection. Le choix du mode de réalisation du dispositif de protection 1 peut notamment dépendre de l’espace libre disponible dans la zone du véhicule où doit être implanté le capteur émetteur 2 et son dispositif de protection associé.

Afin que la carte électronique 10 reste fonctionnelle malgré sa division en deux parties, ces dernières sont reliées entre elles par un connecteur électronique 19 qui peut être de tout type dès lors qu’il permet le raccordement électrique des pistes conductrices de la première partie de carte électronique aux pistes conductrices de la deuxième partie de carte électronique. Le connecteur électronique 19 peut par exemple être une nappe de connexion, un connecteur rigide ou une liaison semi-flexible. Afin d’assurer le passage du manchon 9, chacune des parties de la carte électronique 10 est percée d’un orifice. La connexion électrique au moteur 4 et au couvercle 8, via les fils de connexion électrique précédemment évoqués, peut se faire par l’une ou l’autre des parties de la carte électronique 10, l’essentiel étant d’assurer une connexion électrique en mesure de rendre fonctionnel chacun des composants électriques ou électroniques portés par la carte électronique 10.

La figure 4 est une vue en coupe d’un troisième mode de réalisation du dispositif de protection 1, qui diffère des deux premiers modes de réalisation dans la mesure où la carte électronique 10 est disposée parallèlement à l’axe de rotation 100 et perpendiculairement à la paroi de séparation 14. Par ailleurs, la carte électronique 10 est disposée dans le prolongement radial de la chambre électromagnétique 60, c’est-à-dire sensiblement en périphérie de l’ensemble rotor/stator.

Dans ce contexte, le compartiment 7 est configuré de sorte à présenter une section, dans le plan de coupe axial de la figure 4, en forme de L.

A cet effet, la paroi externe 13 du stator 6 est prolongée perpendiculairement à son extrémité avant, c’est-à-dire l’extrémité opposée à la paroi de séparation, de manière à former une paroi de renvoi radiale, contrairement aux précédents modes de réalisation où la paroi externe du stator est prolongée axialement à son extrémité arrière. Le compartiment est ainsi délimité radialement par la paroi externe 13 du stator 6 et par une paroi supplémentaire 30 qui s’étend perpendiculairement à la paroi de renvoi et parallèlement à la paroi externe 13, en regard et à distance de celle-ci pour laisser place à la carte électronique 10 disposée entre ces deux parois. La paroi supplémentaire 30 présente une dimension axiale plus grande que la dimension axiale correspondante de la paroi externe 13, de sorte à servir de support au couvercle 8 qui est positionnée de manière perpendiculaire à l’axe de rotation 100 et parallèle à la paroi de séparation 14, tout comme pour les modes de réalisation précédents. La carte électronique 10 est ici en une seule partie, mais il est tout à fait envisageable de la diviser en deux parties ou plus si la situation spatiale s’y prête.

Le troisième mode de réalisation est préconisé si l’espace libre disponible est principalement situé radialement autour du moteur 4 et non axialement comme précédemment, en référence à l’axe de rotation 100. En fonction de l’espace libre disponible autour du moteur 4, le compartiment 7 peut prendre diverses formes tel que cela sera visible par la suite. Tout comme les modes de réalisation précédents, le premier fil de connexion électrique 11 lie la carte électronique 10 au moteur 4 et le deuxième fil de connexion électrique 12 lie la carte électronique 10 au deuxième dispositif de connexion électrique 16.

La figure 5 présente une vue en coupe d’un quatrième mode de réalisation du dispositif de protection 1. Ce quatrième mode de réalisation présente des points communs avec le troisième mode de réalisation, dans la mesure où la carte électronique 10 s’étend de manière parallèle à l’axe de rotation 100 et perpendiculaire à la paroi de séparation 14.

Ce quatrième mode de réalisation se démarque toutefois du troisième mode de réalisation par le fait que le compartiment 7 s’étend axialement au-delà de l’extrémité avant de la paroi externe 13, de sorte que la paroi de renvoi prolongeant perpendiculairement la paroi externe 13 est ici disposée axialement au niveau du boîtier 3. Le compartiment 7 s’étend ainsi au moins en partie radialement autour du capteur émetteur 2 et du boitier 3. Ce quatrième mode de réalisation offre plus de place pour une disposition de la carte électronique 10 parallèle à l’axe de rotation 100, et il convient de noter qu’au moins une partie de la carte électronique agencée dans ce compartiment est de la sorte disposée axialement au niveau du capteur émetteur 2. Il résulte de ce qui précède que la carte électronique est moins sujette aux dégagements de calories de l’ensemble rotor/stator du moteur électrique et peut donc fonctionner de façon plus fiable.

D’une manière générale, le choix du mode de réalisation du dispositif de protection 1 dépend de l’espace libre disponible autour du positionnement du capteur émetteur 2. La pluralité des modes de réalisation du dispositif de protection 1 permet une disposition de ce dernier quelle que soit la situation, avec selon l’invention un compartiment intégré dans le boîtier pour le logement d’une carte électronique.

La figure 6 présente un exemple en perspective d’un mode de réalisation du dispositif de protection dans lequel le compartiment 7 est disposé radialement autour de la chambre électromagnétique, c’est-à-dire un mode de réalisation par exemple conforme au troisième mode de réalisation. Pour des raisons de clarté, le dispositif de protection 1 est représenté sans couvercle. La carte électronique 10 comprend la première partie 17 et la deuxième partie 18 qui sont ici agencées perpendiculairement l’une à l’autre, en étant perpendiculaires toutes les deux à la paroi de séparation 14. Comme indiqué précédemment, la première partie 17 et la deuxième partie 18 sont reliées entre elles par le connecteur électronique 19.

La paroi supplémentaire 30 délimite au moins partiellement le compartiment 7. Dans cet exemple, la paroi supplémentaire 30 s’étend autour de la paroi externe 13 sous la forme d’un pavé chanfreiné et aux sommets arrondis. Le contour de la paroi supplémentaire 30 présente ainsi deux côtés consécutifs entiers, non tronqués, qui épousent chacun la forme d’une des deux parties de la carte électronique 10. A l’opposé de la première partie 17 et de la deuxième partie 18, la paroi supplémentaire 30 présente la forme d’un bord oblique 40 formant un chanfrein qui permet de réduire le volume interne du compartiment 7. La réduction du volume interne du compartiment 7 permet donc de minimiser l’extension globale du dispositif de protection 1 dans l’espace autour de celui-ci. Tout comme précédemment, le premier fil de connexion électrique 11 est relié au moteur 4 et le deuxième fil de connexion électrique 12 est configuré pour être raccordé avec le couvercle une fois la pose de celui-ci effectuée.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.

L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, en proposant un dispositif de protection d’un capteur émetteur, le dispositif de protection comprenant un moteur apte à faire tourner à grandes vitesses une vitre transparente agencée en regard du capteur émetteur, le moteur étant contrôlé par une carte électronique directement intégrée dans le dispositif de protection. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent un dispositif de protection conforme à l’invention.

Claims (10)

1. Dispositif de protection (1) d’un capteur émetteur (2) pour véhicule automobile, comprenant un boitier (3) configuré pour loger ledit capteur émetteur (2), ledit boitier (3) étant couplé en rotation autour d’un axe de rotation (100) à un moteur électrique (4) comprenant un rotor (5) et un stator (6) équipés d’éléments électromagnétiques et agencés l’un autour de l’autre au niveau d’une chambre électromagnétique (60) du moteur, le moteur électrique (4) étant piloté par le biais d’une carte électronique (10), caractérisé en ce qu’au moins une paroi (13) du stator participant à délimiter la chambre électromagnétique (60) du moteur est prolongée pour former un compartiment (7) de réception de ladite carte électronique, la chambre électromagnétique (60) et le compartiment (7) formant un ensemble monobloc.
2. Dispositif de protection (1) selon la revendication 1, dans lequel l’une des parois du stator (6) participant à délimiter la chambre électromagnétique (60) consiste en une paroi de séparation (14) disposée entre le rotor (5) et le compartiment (7), ladite paroi de séparation (14) étant perpendiculaire à l’axe de rotation (100).
3. Dispositif de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une paroi (13) du stator est prolongée axialement au niveau de son extrémité opposée au capteur émetteur (2).
4. Dispositif de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la carte électronique (10) est disposée dans le compartiment (7) de manière perpendiculaire à l’axe de rotation (100).
5. Dispositif de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel l’au moins une paroi (13) du stator est prolongée perpendiculairement au niveau de son extrémité tournée vers le capteur émetteur (2) radialement par une paroi de renvoi puis à nouveau perpendiculairement par une paroi supplémentaire (30) s’étendant parallèlement et à distance de l’au moins une paroi (13).
6. Dispositif de protection (1) selon la revendication précédente, dans lequel la carte électronique (10) est disposée de manière parallèle à l’axe de rotation (100).
7. Dispositif de protection (1) selon la revendication précédente, dans lequel le compartiment (7) et la carte électronique (10) s’étendent au moins partiellement autour du capteur émetteur (2).
8. Dispositif de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, en combinaison avec la revendication 3 ou 5, dans lequel le compartiment (7) est refermé par un couvercle (8), agencé pour être fixé sur une extrémité libre du prolongement axial de l’au moins une paroi (13) ou sur une extrémité libre de la paroi supplémentaire (30).
9. Dispositif de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la carte électronique (10) comprend au moins un premier fil de connexion électrique (11) relié au moteur (4), et au moins un deuxième fil de connexion électrique (12) configuré pour être relié à un réseau d’alimentation externe au dispositif de protection (1).
10. Dispositif de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la carte électronique (10) est divisée en au moins deux parties (17, 18), chaque partie (17, 18) étant connectée l’une à l’autre et logée dans le compartiment.