Brevet FR2233691A1 — publié le 19750110

La présente invention se rapporte à un actionneur électromagnétique bistable Elle concerne plus particulièrement un actionneur du type de ceux constitués par une tige métallique pouvant coulisser parallèlement à son axe, et portant un aimant permanent, aimanté parallèlement à la tige, apte à être normalement plaqué sur l'un ou l'autre des noyaux de deux bobinages situés en regard de chacune des faces extrêmes de l'aimant > l'excitation dans le sens convenable du bobinage en contact avec l'aimant provoquant par répulsion le déplacement de l'aimant et de la tige vers la position stable opposée. Les appareils de ce type existant sur le marché comportent pour la plupart un circuit magnétique rudimentaire, donnant lieu à des fuites magnétiques élevées. De plus, leur équflibrage mécanique est insuffisant. Pour ces raisons, les actionneurs actuels ont un rendement énergétique faible. la présente invention vise à remédier à ces inconvé nient À cet effet, elle fournit un actionneur électromagnétique bistable du type précité, dans lequel le circuit magnétique comprend d'une part un capot recouvrant les parties supérieures et latérales de l'appareil ainsi que ses extrémités, et dans lequel sont emmanchées les extrémités extérieures des deux noyaux, et d'autre part, une masse polaire inférieure disposée entre les deux bobinages, en regard de la partie supérieure du capot. Dans une forme particulière d'exécution de l'invention, D'aimant est cylindrique et coaxial à la tige qui le porte, le capot comporte une partie supérieure de section transversale semi-circulaire coaxiale à la tige, tandis que ses parties latérales sont sensiblement planes, et la masse polaire infé- rieure présente une section transversale en arc de cercle coaxiale à la tige. Ce capot dt cette masse polaire permettent d'améliorer le rendement électromagnétique de l'appareil, par diminution des fuites magnétiques. De plus, la présence de la masse polaire inférieure a pour résultat la suppression des réactions mécaniques radiales sur l'aimant mobile ; par suite, les efforts de frottement de la tige sur les noyaux des bobinages constituant ses paliers sont fortement réduits. La disposition selon 1' invention permet d'obtenir des actionneurs qui, à encombrement égal, possédent un rendement bien supérieur à celui des appareils actuels. De-toute façon, l'invention sera mieux comprise à l' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet actionneur électromagnétique bistable. Figure 1 est une vue en plan par dessus d'un actionneur selon l'invention Figure 2 est une vue en coupe longitùdinale de cet actionneur, suivant 2-2 de figure 1 Figure 3 en est une vue en bout Figure 4 en est une vue en coupe transversale, suivant 4-4 de figure 2. De façon connue, cet actionneur est prévu pour déplacer, parallèlement à son axe 2, une tige métallique 3 portant un aimant permanent 4, aimanté parallèlement à la tige ). La tige 3 est montée coulissante dans les noyaux Sa et 5b de deux bobinages, respectivement 6a et 6b. Ces bobinages 6a et 6b sont situés en regard de chacune des faces extrêmes de 1' aimant 4. L'aimant 4 est normalement plaqué sur l'un ou l'autre des noyaux 5a et 5b, sa force portante étant suffisante pour que ces deux positions soient stables. L'excitation dans le sens convenable du bobinage 6a ou 6b en contact avec l'aimant permanent 4 provoque, par répulsion, le déplacement de l'ensemble cohstitué par l'aimant 4 et la tige 3 vers la position stable opposée. h cet effet, il est prévu à une extrémité de 1' appareil trois lames de contact 7, logées à l'intérieur d'un connecteur 8, permettant d'exciter l'un ou l'autre des deux bobinages 6a et 6b, afin de produire une force électromagnétique de décollage supérieure à la force portante de l'aimant 4. L'aimant 4 est de préférence du type en ferrite, à champ coercitif élevé. Dans l'exemple représenté, l'aimant 4 est cylindrique et coaxial à la tige 3.; il est enrobé d'un revêtement surmoulé ou non 9, en matière plastique. L'invention concerne plus particulièrement le circuit magnétique de l'appareil, qui comprend un capot 10 et une masse polaire, dite d'équilibrage, indiquée par la référence 12. Le capot 10 recouvre les parties supérieures et latérales de l'appareil, ainsi que ses extrémités. La partie supérieure du capot 10 possède une section,transversale semicirculaire, comme montré à la figure 4, tanais que ses parties latérales sont sensiblement planes. il est à noter que sa partie supérieure cylindrique est coaxiale à la tige 3. Comme montré à la figure 2, les extrémités extérieures des noyaux 5a et 5b sont emmanchées dans le capot 10. La masse polaire 12 occupe une position inférieure, sous l'aimant 4. Elle est disposée entre les deux bobinages 6a et 6b,- en regard de la partie supérieure du capot 10. a section transversale est un arc de cercle, comme montré à la figure 4. De même que la partie supérieure du capot 10, la masse polaire inférieure 12 est coaxiale à la tige n- l'aimant 4 est ainsi environné de toutes parts par des masses magnétiques, dont la présence permet de réduire les fuites magnétiques et les résistances passives de frottement. L'appareil comporte encore une plaque de fixation inférieure 13, et un embout d'étanchéité 14 en caoutchouc ou similaire, apte à se déformer à la manière d'un soufflet pour suivre les déplacements de la tige 3, comme montré en traits mixtes à la figure 2. Le domaine d'application de cet actionneur est vaste et varié. il permet notamment d'obtenir une fonction de verrouillage, par exemple pour des électro-vannes, des serrures électriques, des portières.d'automobile ; il peut également -être incorporé dans de nombreux automatismes. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet actionneur, et à ses seules applications, décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application. REVW Iva'nIONz 1. - sectionneur électromagnétique bistable, du type de ceux constitués par une tige métallique pouvant coulisser parallèlement à son axe, et portant un aimant permanent, aimanté parallèlement à la tige, apte à etre normalement plaqué sur 1' un ou l'autre des noyaux de deux-boblnages situés en regard de chacune des faces extrêmes de l'aimant, l'excitation dans le sens convenable du bobinage en contact avec l'aimant provoquant par répulsion le déplacement de l'aimant et de la tige vers la position stable opposée, caractérisé en ce que le circuit magnétique comprend d'une part un capot recouvrant les parties supérieure et latérales de l'appareil ainsi que ses extrémités, et dans lequel sont emmanchées les extrémités extérieures des deux noyaux, et d'autre part, une masse polaire inférieure disposée entre les deux bobinages, en regard de la partie supérieure du capot. 2. - Actionneur électromagnétique bistable selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant est cylindrique et coaxial à la tige quille porte,le capot comporte une partie supérieure de section transversàle semi-circulaire coaxiale à la tige, tandis que ses parties latérales sont sensiblemens planes, et la masse polaire inférieure présente une section transversale en!arc de cercle coaxiale à la tige.