Brevet FR2838863A1 — publié le 20031024

La presente invention concerne un actionneur electromagnetique a aimant permanent. On connalt, en particulier du document WO 01/40098 un actionneur electromagnetique comprenant une bobine dans laquelle est montee un organe d'actionnement magnetique et a laquelle vent associes des aimants perma nents adjacents a une extremite de la bobine et ayant un champ dirige radialement par rapport a la bobine. Ces ai mants permanents ont pour fonction d'engendrer un champ magnetique permanent qui compense une partie au moins du poids de l'organe d'actionnement magnetique, et le cas echeant des elements qui lui vent associes, ce qui permet de minimiser le courant necessaire pour manuvrer l'organe d'actionnement magnetique. Toutefois, en raison de ['hysteresis resultant du flux magnetique des aimants permanents, le retour au repos de l'organe d'actionnement magnetique lors d'une desexcitation de la bobine, se trouve retarde de sorte que la rapidite de reaction de l'actionneur est diminuee. Ceci constitue un inconvenient dans de nombreuses applications de l'actionneur, en par ticulier lorsque celui-ci est utilise pour manuvrer le clapet d'un bec de remplissage de recipients. Un but de l' invention est de proposer un action neur electromagnetique a aimant permanent ne presentant pas l' inconvenient de l'actionneur electromagnetique pre cite. En vue de la realisation de ce but, on propose selon ['invention, un actionneur electromagnetique com prenant une bobine dans laquelle est monte un organe dactionnement magnetique et a laquelle est associe au moins un aimant permanent dispose en regard d'une partie de surface externe de la bobine et ayant un champ d'aimantation s'etendant selon une direction axiale de la bobine. De facon surprenante, on a constate que ['hysteresis dans l'organe d'actionnement magnetique etait ainsi diminuee tout en maintenant une force dattraction permanente dans ltorgane d'actionnement ma gnetique. Selon une version avantageuse de ['invention, l'aimant permanent est une bague entourant la bobine et de preference l'aimant permanent est intercale entre deux bagues en materiau magnetique. La mise en place et le maintien en place de ltelement permanent vent ainsi faci lites. D'autres caracteristiques et avantages de l' invention apparaltront a la lecture de la description qui suit d'un mode de realisation particulier non limita tif de l' invention en reference a la figure unique ci jointe qui est une vue en coupe axiale d'un actionneur electromagnetique selon ['invention. En reference a la figure, l'actionneur electroma gnetique selon l' invention comporte de facon connue en soi une bobine 1 fixee autour d'un tube en materiau ama gnetique 2 dans lequel un organe d'actionnement magneti que 3 est monte pour coulisser. La bobine 1 est reliee par un fil d'alimentation 4 a des moyens d'alimentation non representes permettant d' exciter ou de desexciter la bobine pour manuvrer l'organe d'actionnement magnetique. Selon ['invention, dans le mode de realisation prefere illustre, une bague 5 formant un aimant perma nent, par exemple une bague en ferrite dont le champ d'aimantation permanent s'etend selon une direction axiale de la bague, est disposee autour de la bobine de facon a stetendre en regard de la partie centrale de la surface externe de la bobine. Le champ genere par la ba gue 5 s'etend ainsi selon une direction axiale de la bo bine 1. La bague 5 est encadree par deux bagues 6 en ma teriau magnetique, par exemple de l'acier doux. En outre, les deux extremites de la bobine 1 vent 3 2838863 recouvertes par des plaques annulaires 7 dont le bord pe ripherique est en contact avec la surface interne de la bague 6 correspondante. L' ensemble est entoure par un boltier isolant 8, par exemple un boltier moule qui as sure un maintien en place des bagues et des plaques d'extremite. Le champ resultant de l'aimant permanent 5 s'etend en boucle comme illustre en trait fin mixte sur la figure de sorte que, meme en l' absence de courant comme illustre sur la figure, le poids de l'organe d'actionnement magnetique est partiellement compense par la force d'attraction resultant de l'aimant permanent. Lors d'une excitation de la bobine 1, celle-ci genere un champ magnetique complementaire qui deplace l'organe d'actionnement magnetique 3 vers le haut. Bien entendu, l 'invention n'est pas limitee au mode de realisation decrit et on peut y apporter des va riantes de realisation sans sortir du cadre de l'inven tion tel que defini par les revendications. En particulier, bien que l'actionneur selon l' invention ait ete decrit avec des plaques en materiau magnetique 7 disposees aux extremites de la bobine, ce qui permet de developper une force importante et done d'obtenir une reaction tres rapide de l'actionneur, on peut realiser l'actionneur selon ['invention sans les plaques 7. Dans ce cas, au lieu de se refermer totalement en boucle, une partie du champ magnetique reste ouverte de sorte que la course de l'organe d'actionnement magne tique est augmentee. I1 est alors possible de commander la position de l'organe d'actionnement magnetique 3 par une commande appropriee du courant d'alimentation de la bobine 1. De meme, bien que l' invention ait ete illustree selon un montage symetrique des bagues en materiau magne tique 6 par rapport a l'aimant permanent 5, on peut modi fier la gAomtrie de 1 ' ensemble afin d' obLenir un compor temenL parLiculier de l'acLionneur en foncLico de ['application laquelle l'actionneur eat dealing Bien Sue l'invenLion aiL ALL illustrAe avec an aimanL permanent en forge de bague, on peat {galemenL rdaliser l'actionneur salon l'invenLion en utilisanL une sArie de barreLLes disposdes en regard d'une partie de la surface exLerne de la bobine 1. REVEND I CAT I ONS 1. Actionneur electromagnetique comprenant une bobine (1) dans laquelle est monte un organe d'actionnement magnetique (3) et a laquelle est associe au moins un aimant permanent (5), caracterise en ce que l'aimant permanent est dispose en regard d'une partie de surface externe de la bobine (1) et a un champ d'aimantation stetendant selon une direction axiale de la bobine (1). 2. Actionneur electromagnetique selon la revendi- cation 1, caracterise en ce que l'aimant permanent est une bague (5) entourant la bobine 3. Actionneur electromagnetique selon la revendi cation 2, caracterise en ce qu'il comporte au moins une bague (6) en materiau magnetique accolee a l'aimant per- manent (5). 4. Actionneur electromagnetique selon la revendi- cation 3, caracterise en ce que l'aimant permanent (5) est intercale entre deux bagues (6) en materiau magneti- que. Actionneur electromagnetique selon la revendi- cation 3, caracterise en ce qu'il comporte au moins une plaque annulaire (7) en materiau magnetique recouvrant une extremite de la bobine et ayant un bord peripherique