FR3038123A1

FR3038123A1 - Dispositif d'inductance.

Info

Publication number: FR3038123A1
Application number: FR1555764A
Authority: FR
Inventors: Christophe Beucher; Yann Mariotte; Olivier Vacher
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2016-12-30
Anticipated expiration: 2035-06-23
Also published as: FR3038123B1

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'inductance (1), en particulier pour un chargeur embarqué de forte puissance de véhicule automobile électrique ou hybride, comprenant un bobinage (24) dans lequel est inséré au moins en partie un corps ferromagnétique (26), ledit bobinage (24) et ledit corps ferromagnétique (26) étant maintenus par une résine (27) dans un boîtier métallique (2) destiné à être fixé sur un carter (3), caractérisé en ce que le boîtier métallique (2) comprend des points de fixation (21) agencés du côté extérieur de parois latérales (22) du boîtier et aptes à recevoir des vis de fixation (4) pour solidariser ledit boîtier (2) avec des points de réception correspondants ménagés sur le carter (3), lesdits points de fixation (21) comprenant des moyens de découplage mécanique (40) entre ledit boîtier et lesdites vis de fixation sur le carter.

Description

3 812 3 1 Dispositif d'inductance La présente invention concerne un dispositif d'inductance, en particulier pour un chargeur embarqué de forte puissance de véhicule automobile électrique ou hybride. Elle concerne plus particulièrement un dispositif d'inductance comportant un bobinage dans lequel est inséré au moins en partie un corps ferromagnétique, ledit bobinage et ledit corps ferromagnétique étant maintenus par une résine dans un boîtier métallique destiné à être fixé sur un carter.

Un tel dispositif est bien connu de l'homme du métier, notamment par l'exemple qu'en donne le document de brevet FR 2 996 047. Lorsque le bobinage est parcouru par des variations de courant, dues par exemple à des commutations du courant en amont du dispositif inductif, des variations d'attractions/répulsions correspondantes entre blocs ferromagnétiques ainsi que des phénomènes de magnétostriction génèrent des déformations du corps ferromagnétique. Ces déformations provoquent des vibrations au niveau des entrefers, se produisant à une fréquence identique à celle de l'excitation électrique du bobinage, qui se traduisent par des vibrations se transmettant par voie aérienne, là où le boîtier est à l'air libre, et des vibrations se transmettant par voie solidienne, en particulier au niveau de la base inférieure du boîtier métallique fixée au carter. Ces transmissions aériennes et solidiennes sont sources de perturbations acoustiques génératrices de bruit, ce qui n'est pas souhaitable. Afin de réduire les vibrations émises par le corps ferromagnétique lorsque le dispositif d'inductance est soumis à des variations de courant, le document de brevet précité enseigne de disposer un film conducteur thermique entre le corps ferromagnétique et la surface intérieure de la base inférieure du boîtier métallique, ledit film ayant une raideur inférieure à celle d'une résine synthétique, telle que la résine qui remplit le boîtier métallique contenant le bobinage et le corps ferromagnétique. Ce film conducteur thermique permet un découplage mécanique entre le corps ferromagnétique et le fond du boîtier du 3038123 2 dispositif, plus important que celle procurée par la résine de maintien du corps ferromagnétique et du bobinage dans le boîtier. Cependant, cette solution nécessite de développer une inductance spécifique et complexifie le processus de fabrication. Elle est donc coûteuse à 5 mettre en oeuvre. Il existe donc un besoin pour un dispositif d'inductance du type précité limitant les vibrations transmises à l'extérieur du dispositif lorsqu'il est parcouru par un courant variable, de manière économique et efficace. Ce but est atteint grâce à un dispositif d'inductance, par ailleurs conforme 10 à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, et essentiellement caractérisé en ce que le boîtier métallique comprend des points de fixation agencés du côté extérieur de parois latérales du boîtier et aptes à recevoir des vis de fixation pour solidariser ledit boîtier avec des points de réception correspondants ménagés sur le carter, lesdits points de fixation 15 comprenant des moyens de découplage mécanique entre ledit boîtier et lesdites vis de fixation sur le carter. Grâce à ce découplage mécanique agencé sur la structure externe du dispositif d'inductance au niveau de ses points de fixation sur le carter, il est possible de découpler mécaniquement le dispositif d'inductance et le carter, de 20 façon à ne pas transmettre au carter les vibrations émises par le corps ferromagnétique lorsque le dispositif d'inductance est soumis à des variations de courant. En outre, cette solution est particulièrement avantageuse en ce qu'elle n'a aucun impact sur le dispositif d'inductance lui-même. En particulier, elle n'implique aucune modification structurelle ou d'agencement entre eux des 25 éléments constitutifs du dispositif d'inductance montés dans le boîtier. Avantageusement, lesdits moyens de découplage comprennent un palier métallo-élastomère pour les vis de fixation, à amortissement axial et radial. Un tel palier est ainsi susceptible d'absorber tout ou partie de l'énergie transmise par les vibrations.

30 Selon un mode de réalisation, ledit palier métallo-élastomère est monté dans un manchon de palier sensiblement cylindrique et comprend un joint 3038123 3 profilé élastomère lié au manchon de palier et un insert métallique de palier couplé audit joint profilé élastomère, de sorte que ledit joint profilé élastomère est disposé entre le manchon de palier et ledit insert métallique. Avantageusement, ledit joint profilé élastomère présente une première 5 section revêtant la surface interne dudit manchon de palier et une seconde section, au niveau de chaque extrémité axiale dudit palier métallo-élastomère, s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de ladite première section sur une surface d'appui respective dudit manchon de palier. De préférence, ledit insert métallique de palier est agencé en deux parties 10 symétriques par rapport à un plan médian du manchon de palier. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles : 15 - la figure 1 illustre schématiquement un dispositif d'inductance auquel l'invention est destinée à s'appliquer ; - la figure 2 illustre schématiquement l'environnement de montage du dispositif d'inductance selon l'invention ; - la figure 3 est une vue de détail d'un des points de fixation du 20 dispositif d'inductance selon l'invention. La figure 1 illustre un dispositif d'inductance 1 comportant un boîtier 2, constitué d'un pot en aluminium. Le boîtier 2 est destiné à être fixé sur un carter 3, protégeant des modules d'électronique de puissance d'un chargeur de véhicule électrique. En effet, le dispositif d'inductance est utilisé comme 25 inductance d'un chargeur embarqué de véhicule électrique. Le dispositif d'inductance comporte des points de fixation 21, par exemple trois points de fixation, agencés du côté extérieur de parois latérales 22 respectives du boîtier 2, s'étendant sensiblement verticalement dans le sens longitudinal depuis une base 23 du boîtier. Ces points de fixation se présentent sous la forme de plots 30 de fixation mécanique faisant saillie des parois latérales 22 du boîtier 2 et destinés à être montés par l'intermédiaire de vis de fixation 4 sur des points de 3038123 4 réception correspondants ménagés sur le carter 3, se présentant sous la forme de bossages de fixation 31, faisant saillie sensiblement verticalement depuis une base du carter, de sorte que le boîtier 2 est suspendu sur les bossages de fixation 31 du carter 3 par ses plots de fixation 21. La fixation entre les plots de 5 fixation 21 du boîtier et les bossages de fixation 31 correspondants du carter est agencée de telle sorte que les vis de fixation 4 sont prévues pour s'étendre axialement à travers les plots de fixation 21 sensiblement parallèlement aux parois latérales 22 du boîtier 2. De façon connue en soit, un bobinage 24 est maintenu verticalement 10 dans le sens longitudinal dans le boîtier et est relié à des connecteurs électriques 25, par lesquels, lorsque le dispositif d'inductance est utilisé, entre et sort un courant de forte intensité présentant des variations de courant VI. Un corps ferromagnétique 26 est inséré en partie dans le bobinage 25. Il est composé de blocs ferromagnétiques, par exemple des blocs de ferrite, 15 préférentiellement espacés par des entrefers 28, transversaux au bobinage 24. Le bobinage 24 et le corps ferromagnétique 26 sont noyés dans une résine 27 présente sur leur pourtour et en partie supérieure du boîtier 2. La résine 27 permet de maintenir structurellement le bobinage 24 et le corps ferromagnétique 26 dans le boîtier 2.

20 Lorsque le dispositif d'inductance 1 est soumis à des fortes variations de courant VI, ces variations de courant provoquent des vibrations VE notamment au niveau des entrefers, qui se traduisent par des vibrations VA transmises par voie aérienne là où le boîtier est à l'air libre, et des vibrations VS transmises par voie solidienne au niveau de la liaison entre les plots de fixation mécanique 25 21 du boîtier 2 et les bossages de fixation du carter 3. Conformément à l'invention, en référence aux figures 2 et 3, les plots de fixation mécanique 21 comprennent des moyens de découplage mécanique 40 entre le boîtier 2 et les vis de fixation 4 sur le carter 3. Le découplage consiste à désolidariser ces éléments entre eux, c'est-à-dire à supprimer toute liaison 30 mécanique rigide entre ces éléments, dans le but de ne pas transmettre, ou à tout le moins de limiter la transmission des vibrations VS par voie solidienne et 3038123 5 partant, de réduire les émissions acoustiques transmises par voie solidienne au niveau des liaisons entre le boîtier et le carter. Plus précisément, ces moyens de découplage mécanique 40, qui permettent de découpler mécaniquement le dispositif d'inductance de ses 5 fixations sur le carter, se présentent, pour chaque plot de fixation, sous la forme d'un palier métallo-élastomère pour la vis de fixation, servant à supporter la vis par rapport à son plot de fixation, tout en assurant un amortissement axial et radial (par rapport à l'axe de la vis de fixation). Chaque palier métallo-élastomère 40 est prévu pour être monté dans un 10 manchon de palier 41 agencé au niveau du plot de fixation 21 et ayant un passage sensiblement cylindrique, dont l'axe est sensiblement parallèle aux parois latérales 22 du boîtier 2. Le palier métallo-élastomère 40 comprend un joint profilé élastomère 42 lié au manchon de palier 41 et un insert métallique de palier 43, couplé au joint profilé élastomère 42, de sorte que le joint profilé 15 élastomère 42 est disposé entre le manchon de palier 41 et l'insert métallique 43. L'insert métallique 43 est par exemple agencé en deux parties symétriques par rapport à un plan médian du manchon de palier 41 dans lequel le palier métallo-élastomère 40 est destiné à être emboîté. Plus précisément, le joint profilé élastomère 42 présente une première section 42a, dite section axiale, 20 revêtant la surface interne du manchon de palier 41 et une seconde section, 42b, dite section radiale, au niveau de chaque extrémité axiale du palier métallo-élastomère 40, prévue pour déboucher à l'extérieur du manchon de palier 41 à chacune de ses extrémités respectives et s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la première section 42a sur des surfaces d'appui 25 41a, 41b opposées du manchon de palier 41, respectivement pour la tête de la vis de fixation 4 et pour une surface d'appui complémentaire 31a du bossage de fixation 31 s'étendant radialement autour d'un trou taraudé 31b destiné à accueillir la tige de la vis de fixation 4 pour la liaison du boîtier au carter. Les deux parties symétriques formant l'insert métallique de palier 43 sont montées 30 à l'intérieur du manchon de palier 41 en définissant une section axiale 43a recouvrant la section axiale 42a du joint profilé élastomère à l'intérieur du 3038123 6 manchon de palier 41 et, à chaque extrémité, une section radiale 43b recouvrant la section radiale 42b du joint profilé élastomère à l'extérieur du manchon de palier 41 au niveau des surfaces d'appui 41a, 41b respectives du manchon de palier. Le palier métallo-élastomère ainsi agencé permet de 5 découpler mécaniquement le boîtier 2 du dispositif d'inductance 1 de ses fixations sur le carter 3 et permet alors d'absorber l'énergie transmise au carter au niveau des plots de fixation du boîtier sur le carter.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif d'inductance (1), en particulier pour un chargeur embarqué de forte puissance de véhicule automobile électrique ou hybride, comprenant un bobinage (24) dans lequel est inséré au moins en partie un corps ferromagnétique (26), ledit bobinage (24) et ledit corps ferromagnétique (26) étant maintenus par une résine (27) dans un boîtier métallique (2) destiné à être fixé sur un carter (3), caractérisé en ce que le boîtier métallique (2) comprend des points de fixation (21) agencés du côté extérieur de parois latérales (22) du boîtier et aptes à recevoir des vis de fixation (4) pour solidariser ledit boîtier (2) avec des points de réception correspondants ménagés sur le carter (3), lesdits points de fixation (21) comprenant des moyens de découplage mécanique (40) entre ledit boîtier et lesdites vis de fixation sur le carter.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de découplage mécanique (40) comprennent un palier métallo-élastomère pour la vis de fixation, à amortissement axial et radial.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit palier métallo-élastomère est monté dans un manchon de palier (41) sensiblement cylindrique et comprend un joint profilé élastomère (42) lié au manchon de palier (41) et un insert métallique de palier (43) couplé audit joint profilé élastomère (42), de sorte que ledit joint profilé élastomère est disposé entre le manchon de palier (41) et ledit insert métallique (43).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit joint profilé élastomère (42) présente une première section (42a) revêtant la surface interne dudit manchon de palier (41) et une seconde section (42b), au niveau de chaque extrémité axiale dudit palier métallo-élastomère (42), s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de ladite première section (42a) sur une surface d'appui (41a, 41b) respective dudit manchon de palier (41). 3038123 8
5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit insert métallique de palier (43) est agencé en deux parties symétriques par rapport à un plan médian du manchon de palier (41).