Brevet FR2875638A1 — publié le 20060324

4499DEP 2875638 La présente invention concerne les actionneurs bistables à mouvement linéaire, dans lesquels un axe d'actionneur est monté en translation dans un corps d'actionneur pour être déplacé entre une première position stable et une seconde position stable par des moyens d'entraînement en translation, l'axe d'actionneur restant dans l'une ou l'autre des positions stables en l'absence de sollicitation par les moyens d'entraînement en translation. L'intérêt d'un actionneur bistable est l'absence de consommation électrique tant que l'actionneur est dans l'une ou l'autre des positions extrêmes. Io L'actionneur peut ainsi être utilisé dans toutes les applications dans lesquelles un dispositif doit rester dans un état pendant une durée longue sans consommer d'énergie électrique. On connaît déjà des actionneurs bistables dans lesquels l'axe d'actionneur est entraîné en translation par un motoréducteur. L'alimentation du motoréducteur permet de déplacer l'axe d'actionneur de la première position stable à la seconde position stable. En absence d'alimentation du motoréducteur, l'axe d'actionneur reste dans la seconde position stable. Une nouvelle alimentation du motoréducteur déplace l'axe d'actionneur de la seconde position stable à la première position stable, position dans laquelle il reste tant que le motoréducteur n'est plus alimenté. Un premier problème de ce dispositif, lorsque l'actionneur est utilisé pour ouvrir ou fermer un circuit électrique par déplacement d'une pièce conductrice mobile vers ou à l'écart d'un contact, est la lenteur relative du mouvement de la pièce conductrice mobile. Un tel mouvement lent n'est pas approprié pour un contact électrique, à cause du risque d'établissement d'un arc électrique qui peut dégrader les contacts, et à cause du retard de commutation susceptible de dégrader les éléments alimentés à travers la pièce conductrice mobile. Un second problème est le risque d'un mouvement incomplet de l'actionneur, par déplacement insuffisant de l'axe d'actionneur, si le motoréducteur ne reçoit pas lui-même l'énergie électrique nécessaire pendant un temps suffisant pour assurer un mouvement complet. Il y a alors un risque d'échauffement et de dégradation d'un contact électrique, et un risque subséquent d'incendie. Un autre inconvénient est le volume relativement important du motoréducteur, qui empêche de réaliser des actionneurs bistables de petite taille, en fonction de la puissance délivrée. 4499DEP 2875638 2 Un autre inconvénient est que la commande du mouvement du motoréducteur ne permet pas de connaître de façon certaine la position de l'axe d'actionneur, et donc l'état du dispositif. Un autre inconvénient de ce dispositif est la présence de pièces d'usure, susceptibles de se dégrader progressivement par l'usage dans le temps. Un autre inconvénient est qu'un tel dispositif comprend des aimants permanents, dont les propriétés peuvent varier dans le temps, induisant une modification non maîtrisée des performances de l'actionneur. Le problème proposé par la présente invention est de concevoir une nouvelle structure d'actionneur bistable à mouvement de translation longitudinal qui soit à la fois dépourvu d'aimant permanent et de pièces d'usure, dont les moyens d'entraînement provoquent de manière certaine le changement complet d'état entre les deux états stables, et dont les moyens de commande déterminent de façon certaine l'état du dispositif, de sorte que l'utilisateur puisse savoir si l'actionneur est dans le premier état stable ou dans le second état stable. Un actionneur bistable selon l'invention peut donc trouver des applications les plus diverses dans les dispositifs dans lesquels on veut déplacer un élément entre une première position et une seconde position, sans consommation d'énergie tant que l'élément est dans l'une des deux positions extrêmes. Notamment, un actionneur selon l'invention doit pouvoir être utilisé pour déplacer le clapet d'une vanne, ou pour déplacer une pièce conductrice en regard d'un conducteur électrique fixe pour établir ou interrompre la conduction électrique d'un circuit principal. Selon un autre aspect, l'invention vise à concevoir un dispositif permettant de conserver, dans la batterie d'accumulateurs d'un véhicule, suffisamment d'énergie pour démarrer le moteur thermique du véhicule lorsque l'utilisateur reprend son véhicule après une période de veille. A cet égard, le démarrage du moteur thermique d'un véhicule est généralement assuré par un moteur électrique, appelé démarreur, couplé temporairement au moteur thermique et alimenté pour l'entraîner en rotation. A cet effet, on alimente le démarreur en énergie électrique en assurant sa connexion à une batterie d'accumulateurs préalablement chargée. Pour assurer le démarrage du moteur thermique, il faut disposer, dans la batterie d'accumulateurs, d'une quantité d'énergie électrique suffisante, à défaut de quoi, lors de la connexion du démarreur, la tension aux bornes de la batterie d'accumulateurs chute de manière excessive et ne permet plus d'entraîner le 4499DEP 2875638 démarreur en rotation suffisamment rapide pour assurer le démarrage du moteur thermique. Dans les véhicules modernes, on prévoit un nombre non négligeable et croissant d'organes électriques à faible puissance qui restent connectés en permanence à la batterie d'accumulateurs lorsque le véhicule est en mode veille, c'est-à-dire lorsque les organes électriques de puissance tels que le démarreur, les phares, ne sont plus alimentés. On prévoit généralement que les organes électroniques à faible puissance peuvent s'auto-déconnecter au bout d'une certaine durée. Mais il peut se produire que la déconnexion ne fonctionne pas de manière satisfaisante. Il en résulte alors une consommation non négligeable d'énergie électrique, qui réduit progressivement la quantité d'énergie électrique accumulée dans la batterie d'accumulateurs. Dès lors, la quantité d'énergie dans la batterie d'accumulateurs peut devenir insuffisante pour assurer le démarrage du moteur thermique. L'invention prévoit d'utiliser pour cela un actionneur bistable qui commute un contacteur en série avec le circuit électrique de la batterie. En mode veille, l'actionneur doit nécessiter une consommation électrique nulle, afin d'éviter de décharger lui-même la batterie d'accumulateurs. Simultanément, le commutateur de batterie doit être capable de conduire le courant maximal de forte puissance que doit délivrer la batterie d'accumulateurs au cours de certaines étapes de fonctionnement, notamment au cours d'un démarrage en alimentant le démarreur à l'aide d'un courant électrique à intensité élevée. On comprend, notamment dans ce cas, la nécessité d'une commutation 25 rapide du commutateur de batterie, ce qui nécessite un actionneur à mouvement rapide. Simultanément, l'invention vise à réaliser un commutateur de batterie présentant un faible volume pour être inséré dans l'espace réduit d'un compartiment machine de véhicule automobile. L'invention vise à concevoir un actionneur bistable qui puisse être réalisé à faible coût, pour être compatible avec les exigences actuelles de l'industrie, notamment de l'industrie automobile. Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, l'invention prévoit un actionneur bistable comprenant un corps d'actionneur et un axe d'actionneur monté en translation dans le corps d'actionneur pour être déplacé entre une première position stable et une seconde position stable par des moyens d'entraînement en translation; selon l'invention: 4499DEP 2875638 4 - les moyens d'entraînement en translation comprennent un électro-aimant de commande, apte à déplacer l'axe d'actionneur de sa première position stable à sa seconde position stable, des moyens de rappel axial sollicitent l'axe d'actionneur en direction de sa 5 première position stable, l'actionneur bistable comprend des moyens de verrouillage sélectif, aptes à prendre une position de verrouillage dans laquelle ils retiennent l'axe d'actionneur en seconde position stable à l'encontre des moyens de rappel axial, et aptes à prendre une position de libération dans laquelle ils libèrent l'axe d'actionneur pour sa libre translation, des moyens d'actionnement de verrou déplacent les moyens de verrouillage sélectif entre la position de verrouillage et la position de libération. Une telle structure d'actionneur est dépourvue de toute pièce d'usure, et il n'est pas nécessaire de prévoir d'aimant permanent dans l'électroaimant de 15 commande. Et surtout, l'état de l'actionneur est déterminé de manière certaine par l'alimentation, même de courte durée, de l'électro-aimant de commande, et par l'actionnement, même de courte durée, des moyens d'actionnement de verrou. Un déplacement seulement partiel de l'axe d'actionneur n'est pas possible. Selon une réalisation avantageuse, un tel actionneur selon l'invention peut être tel que: l'axe d'actionneur comprend un tronçon d'extrémité en matériau ferromagnétique à aimantation temporaire, avec une surface latérale cylindrique et une surface d'extrémité, l'électro-aimant de commande comprend une bobine de commande, comprend un pôle magnétique d'extrémité en regard de la surface d'extrémité de l'axe d'actionneur et de laquelle il est séparé par un entrefer axial variable, et comprend un pôle magnétique latéral en regard de la surface latérale cylindrique de l'axe d'actionneur et de laquelle il est séparé par un faible entrefer latéral. De façon simple, les moyens de rappel axial peuvent comprendre un ressort de rappel axial, qui sollicite l'axe d'actionneur en direction de sa première position stable. Selon un premier mode de réalisation, les moyens de verrouillage sélectif peuvent comprendre un élément de verrouillage mobile, déplaçable en translation latérale vers et à l'écart de l'axe d'actionneur entre les positions de verrouillage et de libération. 4499DEP 2875638 5 Un tel mode de réalisation est particulièrement simple. On pourra toutefois préférer un second mode de réalisation des moyens de verrouillage sélectif, dans lequel l'élément de verrouillage mobile est déplaçable en rotation, le mouvement de rotation permettant de réduire les risques de frottement lors du déplacement de l'élément de verrouillage mobile. Selon une première réalisation, l'axe d'actionneur est fixe en rotation, et un élément de verrouillage mobile est déplaçable en rotation par un rotor pour être en prise axiale sur l'axe d'actionneur en une position angulaire de verrouillage et pour libérer l'axe d'actionneur en translation axiale en une position angulaire de libération. En alternative, le corps d'actionneur bistable comprend un élément de verrouillage fixe, et l'axe d'actionneur est mobile en rotation pour constituer un élément de verrouillage mobile qui vient en prise axiale sur l'élément de verrouillage fixe en une position angulaire de verrouillage de l'axe d'actionneur et qui libère l'axe d'actionneur en translation axiale en une position angulaire de libération de l'axe d'actionneur. Dans tous les modes de réalisation, on pourra avantageusement prévoir que les moyens d'actionnement de verrou comprennent: une partie de verrou en matériau ferromagnétique, prévue sur l'élément de 20 verrouillage mobile, une bobine d'excitation de verrou et un circuit magnétique de verrou pour générer un champ magnétique tendant à déplacer l'élément de verrouillage mobile de sa position de verrouillage vers sa position de libération. Pour rappeler l'élément de verrouillage mobile vers la position de verrouillage, on pourra soit prévoir un ressort de rappel de verrou, soit prévoir que l'élément de verrouillage mobile soit sollicité magnétiquement vers sa position de verrouillage par le champ magnétique généré par la bobine de commande. Dans tous les cas, on pourra avantageusement prévoir que, en position verrouillée, l'élément de verrouillage mobile et l'élément de verrouillage fixe viennent en prise l'un sur l'autre selon des surfaces engageantes qui s'opposent à la fois à la translation axiale de l'axe d'actionneur et au déplacement de l'élément de verrouillage mobile vers sa position de libération. On évite ainsi le risque de déverrouillage sous l'effet de vibrations ou chocs appliqués à l'actionneur par une sollicitation externe. Dans une première application, l'axe d'actionneur défini ci-dessus peut solliciter un clapet coopérant avec un siège dans une vanne de commande de fluide. 4499DEP 2875638 Dans une seconde application, l'axe d'actionneur peut solliciter une pièce de verrouillage mécanique dans un verrou électromécanique. Dans une troisième application, l'axe d'actionneur peut solliciter une pièce conductrice en déplacement en regard d'un conducteur électrique fixe pour établir ou interrompre la conduction électrique dans un contacteur électrique bistable. Une application particulièrement intéressante d'un actionneur défini cidessus est la commande d'un circuit commutateur de batterie d'accumulateurs pour véhicule automobile, le contacteur électrique bistable étant connecté en série entre la batterie d'accumulateurs et des organes électriques du véhicule automobile. Dans ce cas, on peut avantageusement prévoir des moyens de contrôle de l'état de charge de la batterie, générant un signal lorsque la charge de la batterie d'accumulateurs devient inférieure à une charge minimale de réserve, le signal servant à commander le fonctionnement de l'actionneur bistable pour ouvrir le contacteur électrique bistable à réception dudit signal, jusqu'à réception d'un ordre de démarrage généré par l'utilisateur. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles: la figure 1 illustre schématiquement un actionneur selon un premier mode de réalisation, appliqué à la commande d'un contacteur électrique, dans une première position stable; la figure 2 illustre l'actionneur de la figure 1, dans la seconde position stable; la figure 3 illustre une première étape intermédiaire du mouvement de l'actionneur de la figure 1, pour passer de la seconde position stable à la première position stable; la figure 4 illustre une seconde étape du mouvement de l'actionneur de la figure 1, pour passer de la seconde position stable à la première position stable; la figure 5 illustre la possibilité d'actionnement manuel de l'actionneur de la figure 1, pour passer de la première position stable à la seconde position stable; la figure 6 illustre la possibilité d'actionnement manuel de l'actionneur de la figure 1 pour passer de la seconde position stable à la première position 35 stable; les figures 7 et 8 sont des vues partielles en perspective illustrant le moyen de verrouillage dans le mode de réalisation des figures 1 à 6; 4499DEP 2875638 7 les figures 9 à 14 sont des vues schématiques d'un actionneur selon un second mode de réalisation de l'invention, représenté au cours de différentes étapes successives de fonctionnement; la figure 15 est une vue en perspective d'un actionneur selon le mode de 5 réalisation des figures 9 à 14, la figure 16 est une vue partielle de l'actionneur de la figure 15, dans lequel on a enlevé les bobines et le moyen de guidage de l'axe d'actionneur, en seconde position stable verrouillée; la figure 17 est une vue en perspective partielle de l'actionneur de la figure 16; 10 la figure 18 est une autre vue en perspective partielle de l'actionneur de la figure 16; la figure 19 est une vue en perspective du verrou dans l'actionneur de la figure 17 la figure 20 est une vue en perspective de l'axe d'actionneur dans le mode de 15 réalisation des figures 16 à 19; la figure 21 illustre l'application d'un actionneur selon l'invention dans un commutateur de batterie; - la figure 22 illustre l'application d'un actionneur selon l'invention pour la commande d'une vanne; la figure 23 illustre schématiquement l'application d'un actionneur selon l'invention pour la réalisation d'un verrou électromagnétique; et la figure 24 est une vue en perspective en coupe diamétrale d'une variante d'un actionneur selon le mode de réalisation des figures 9 à 14, les bobines, la plaque de guidage et l'élément de verrouillage mobile étant enlevés. Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 8, un actionneur bistable 1 selon l'invention comprend un corps d'actionneur 2 et un axe d'actionneur 3 monté en translation (selon la flèche 4) dans le corps d'actionneur 2 pour être déplacé entre une première position stable illustrée sur la figure 1 et une seconde position stable illustrée sur la figure 2 par des moyens d'entraînement en translation. Les moyens d'entraînement en translation comprennent un électro-aimant de commande 5, apte à déplacer l'axe d'actionneur 3 de sa première position stable jusqu'à sa seconde position stable, c'est-à-dire vers le bas sur la figure 1, comme illustré par la flèche 6. Des moyens de rappel axial, par exemple un ressort non représenté sur les figures 1 à 8, sollicitent l'axe d'actionneur 3 en direction de sa première position stable, comme illustré par la flèche 7 sur la figure 4. 4499DEP 2875638 8 L'actionneur bistable 1 comprend en outre des moyens de verrouillage sélectif 8, aptes à prendre une position de verrouillage et une position de libération. Dans la position de verrouillage, illustrée sur la figure 2, les moyens de verrouillage sélectif 8 retiennent l'axe d'actionneur 3 en seconde position stable à l'encontre des moyens de rappel axial. En position de libération, illustrée sur la figure 1, les moyens de verrouillage sélectif 8 libèrent l'axe d'actionneur 3 pour sa libre translation selon la flèche 4. Des moyens d'actionnement de verrou déplacent les moyens de verrouillage sélectif 8 entre la position de verrouillage et la position de libération. On décrit maintenant plus en détail l'électro-aimant de commande 5 et les moyens d'actionnement de verrou. L'électro-aimant de commande 5 comprend une bobine de commande 5a, disposée autour de l'axe d'actionneur 3, et associée à un,circuit magnétique de commande 5b qui comprend un pôle magnétique d'extrémité 5c et un pôle magnétique latéral 5d. Le pôle magnétique d'extrémité 5c est placé axialement en regard de la surface d'extrémité 3a de l'axe d'actionneur 3, de laquelle il est séparé par un entrefer axial 9 variable. Le pôle magnétique latéral 5d est en regard de la surface latérale 20 cylindrique 3b de l'axe d'actionneur 3, de laquelle il est séparé par un faible entrefer latéral 10. L'axe d'actionneur 3 comprend un tronçon d'extrémité 3c en matériau ferromagnétique à aimantation temporaire, par exemple de type fer doux, comportant ladite surface latérale cylindrique 3b et ladite surface d'extrémité 3a. Les moyens de verrouillage sélectif 8 comprennent un élément de verrouillage mobile 8a en forme de plaquette, déplaçable en translation latérale (flèche 11 sur la figure 2, et flèche 12 sur la figure 4) vers et à l'écart de l'axe d'actionneur 3 entre les positions de verrouillage (figure 2) et de libération (figure 4). Les moyens d'actionnement de verrou comprennent une bobine d'excitation de verrou 8b et un circuit magnétique de verrou 8c pour générer un champ magnétique. L'élément de verrouillage mobile 8a est lui-même constitué au moins en partie d'un matériau ferromagnétique à aimantation temporaire, refermant le champ magnétique généré par la bobine d'excitation de verrou 8b. Ainsi, le champ magnétique généré par la bobine d'excitation de verrou 8b tend à déplacer l'élément de verrouillage mobile 8a de sa position de verrouillage (figure 3) vers sa position de libération (figure 4), comme illustré par la flèche 12 sur la figure 4. 4499DEP 2875638 En outre, l'élément de verrouillage mobile 8a est sollicité vers sa position de verrouillage par un ressort de rappel de verrou 8d. L'élément de verrouillage mobile 8a en forme de plaque comporte une fente 8e, et l'axe d'actionneur 3 comprend une goupille latérale 3d. La fente 8e et la goupille 3d sont disposées et dimensionnées respectivement de façon que la goupille 3d coulisse dans la fente 8e lorsque l'élément de verrouillage mobile 8a est en position de libération, autorisant le libre coulissement de l'axe d'actionneur 3 selon la flèche 4, et de façon que la goupille 3d vienne buter contre la face inférieure de l'élément de verrouillage mobile 8a lorsque l'élément de verrouillage mobile 8a est en position de verrouillage (figure 2), interdisant le mouvement de translation de l'axe d'actionneur 3 de sa seconde position stable vers sa première position stable. La disposition relative de la goupille 3d et de la fente 8e est mieux visible sur les figures 7 et 8, respectivement en position déverrouillée et en position verrouillée. On considère maintenant la succession des figures 1 à 4 pour les différentes étapes de fonctionnement. Sur la figure 1, l'actionneur est initialement en première position stable. La goupille 3d est engagée dans la fente 8e et maintient l'élément de verrouillage mobile 8a en position de libération. L'axe d'actionneur 3 est en position haute. Pour faire basculer l'actionneur vers sa seconde position stable, on alimente la bobine de commande 5a, qui produit un champ magnétique dans le circuit magnétique de commande 5b et dans le tronçon d'extrémité ferromagnétique 3c, tendant à déplacer l'axe d'actionneur 3 dans le sens de la flèche 6 qui réduit l'entrefer axial 9. Ainsi, l'axe d'actionneur 3 se déplace vers le bas, jusqu'à prendre la seconde position stable illustrée sur la figure 2. Dans cette position, la goupille 3d sort de la fente 8e, et le ressort 8d rappelle l'élément de verrouillage mobile 8a en position de verrouillage comme illustré par la flèche 11. L'élément de verrouillage mobile 8a interdit alors le retour de l'axe d'actionneur 3 vers la première position stable, la goupille 3d restant en appui contre l'élément de verrouillage mobile 8a. On peut alors cesser l'alimentation de la bobine de commande 5a, et le dispositif reste dans cet état. Dans la réalisation illustrée sur les figures 1 à 4, l'actionneur bistable 1 est utilisé pour solliciter une pièce conductrice mobile 13 en déplacement en regard d'un conducteur électrique fixe 14 pour réaliser un contacteur électrique bistable. En première position stable illustrée sur la figure 1, le contacteur est ouvert. En seconde position stable illustrée sur la figure 2, le contacteur est fermé. 4499DEP 2875638 10 Le mode de réalisation de contacteur représenté sur les figures précédentes permet un actionnement manuel, illustré sur les figures 5 et 6. Sur la figure 5, la main 15 de l'utilisateur peut venir appuyer sur l'extrémité supérieure de l'axe d'actionneur 3 pour le repousser vers sa seconde position stable. Sur la figure 6, la main 15 de l'utilisateur peut appuyer sur une tige 16 dont l'extrémité inférieure s'engage sur une rampe 17 de l'élément de verrouillage mobile 8a, pour le déplacer vers la position de libération et permettre ainsi la libre translation de l'axe d'actionneur 3 vers sa première position stable. On considère maintenant les figures 9 à 14, illustrant schématiquement 10 un second mode de réalisation d'actionneur selon l'invention. Dans le mode de réalisation illustré sur ces figures 9 à 14, on retrouve les moyens essentiels du mode de réalisation des figures précédentes, et ces mêmes moyens sont repérés par les mêmes références numériques. C'est ainsi qu'on retrouve l'axe d'actionneur 3, l'électro-aimant de commande 5 avec une bobine de commande 5a et un circuit magnétique de commande 5b ayant un pôle magnétique d'extrémité 5c en regard de l'extrémité inférieure 3a de l'axe d'actionneur 3 et ayant un pôle magnétique latéral 5d. On retrouve également le moyen de verrouillage 8, avec un élément de verrouillage mobile 8a, la bobine d'excitation de verrou 8b et le circuit magnétique de verrou 8c avec un pôle magnétique latéral 8f inférieur et un pôle magnétique supérieur 8g. On a également représenté, sur les figures, le ressort de rappel axial 18 qui sollicite l'axe d'actionneur 3 en direction de sa première position stable. La différence, dans ce second mode de réalisation, réside essentiellement dans le fait que l'élément de verrouillage mobile 8a est déplacé par rotation axiale autour de l'axe d'actionneur 3. On prévoit pour cela un rotor 19 en matériau ferromagnétique à aimantation temporaire, monté rotatif autour de l'axe d'actionneur 3 et tenu par des moyens de guidage non représentés pour rester en positions radiale et axiale fixes dans le corps d'actionneur. Le rotor 19 est couplé en rotation avec l'élément de verrouillage mobile 30 8a par une liaison mécanique 19a. Par ailleurs, le rotor 19 comprend un corps de rotor 19b, proche de l'axe d'actionneur 3, et une excroissance radiale 19c dont la périphérie 19d comporte des dents réalisant un entrefer variable 19e avec le pôle magnétique latéral 5d du circuit magnétique de commande 5b. Simultanément, la périphérie 19d du corps de rotor 19b réalise en entrefer variable 19f avec un pôle magnétique 8f du circuit magnétique de verrou 8c. 4499DEP 2875638 11 La périphérie 19d et les pôles 5d et 8f sont conformés de façon que: l'alimentation de la bobine de commande 5a produit, dans le circuit magnétique de commande 5b, un champ magnétique de commande qui se referme par l'axe d'actionneur 3 et par l'excroissance radiale 19c du corps de rotor 19b, s provoquant la rotation du corps de rotor 19b dans un premier sens qui réduit l'entrefer variable 19e, l'alimentation de la bobine d'excitation de verrou 8b produit, dans le circuit magnétique de verrou 8c, un champ magnétique qui se referme par le corps de rotor 19b, par l'axe d'actionneur 3, et par l'excroissance radiale 19c du rotor 19, tendant à faire pivoter le rotor 19 dans le sens inverse de rotation, pour réduire l'entrefer variable 19f. On considère maintenant la suite des étapes de fonctionnement illustrées sur les figures 9 à 14. Sur la figure 9, l'actionneur est dans sa seconde position stable, dans laquelle il est retenu par l'élément de verrouillage mobile 8a contre lequel vient en appui la goupille 3d. Sur la figure 10, on alimente la bobine de commande 5a, qui produit tout d'abord une attraction complémentaire de l'axe d'actionneur 3 vers le bas comme indiqué par la flèche 6, et qui décolle ainsi la goupille 3d à l'écart de l'élément de verrouillage mobile 8a pour faciliter la rotation du rotor 19. Simultanément, l'alimentation de la bobine de commande 5a maintient le rotor 19 dans sa première orientation angulaire qui assure le verrouillage par l'élément de verrouillage mobile 8a. Sur la figure 11, tout en maintenant l'alimentation de la bobine de commande 5a, on alimente la bobine d'excitation de verrou 8b. La sollicitation en rotation du rotor 19 provoquée par l'alimentation de la bobine d'excitation de verrou 8b est supérieure à la sollicitation produite par l'alimentation de la bobine de commande 5a. En conséquence, l'alimentation simultanée de la bobine de commande 5a et de la bobine d'excitation de verrou 8b provoque la rotation du rotor 19 dans le sens provoquant le déverrouillage, et on a représenté l'élément de verrouillage mobile 8a en position escamotée, qui autorise le mouvement de translationaxiale éventuel de l'axe d'actionneur 3. Sur la figure 12, on interrompt l'alimentation de la bobine de commande 5a, de sorte que le ressort de rappel axial 18 repousse l'axe d'actionneur 3 vers sa première position stable comme illustré par la flèche 7. L'actionneur peut rester dans cet état en l'absence d'alimentation des bobines. 4499DEP 2875638 Sur la figure 13, on alimente la bobine de commande 5a, qui produit simultanément le déplacement axial de l'axe d'actionneur 3 vers le bas comme indiqué par la flèche 6, et la rotation du rotor 19 vers sa position de verrouillage qui ramène l'élément de verrouillage mobile 8a face à la goupille 3d. Sur la figure 14, on cesse l'alimentation de la bobine de commande 5a, de sorte qué le ressort de rappel axial 18 repousse l'axe d'actionneur 3 avec la goupille 3d en appui contre l'élément de verrouillage mobile 8a. On comprend que, dans ce mode de réalisation des figures 9 à 14, l'axe d'actionneur 3 est fixe en rotation, et le rotor 19 constitue un élément de verrouillage mobile qui est déplaçable en rotation pour être en prise axiale sur l'axe d'actionneur 3 en une position de verrouillage illustrée sur les figures 9 et 14, et pour libérer l'axe d'actionneur 3 en translation axiale en une position angulaire de libération illustrée sur les figures 11 et 12. En alternative, l'élément de verrouillage mobile 8a pourrait être fixe sur le corps d'actionneur, et par contre l'axe d'actionneur 3 pourrait être mobile non seulement en translation axiale mais également en rotation, le rotor 19 étant alors solidaire en rotation de l'axe d'actionneur 3. Le fonctionnement serait le même que celui illustré sur les figures 9 à 14, la différence étant que c'est la goupille 3d qui pivoterait pour prendre soit la position de verrouillage illustrée sur les figures 9 et 14 soit la position de déverrouillage illustrée sur les. figures 11 et 12. Dans cette alternative, le corps d'actionneur comprendrait un élément de verrouillage fixe 8a, et l'axe d'actionneur 3 serait mobile' en rotation pour constituer un élément de verrouillage mobile qui vient en prise axiale sur l'élément de verrouillage fixe 8a en une position angulaire de verrouillage de l'axe d'actionneur (figures 9 et 14) et qui libère l'axe d'actionneur 3 en translation axiale en une position angulaire de libération de l'axe d'actionneur (figures 11 et 12). Dans les deux cas, l'élément de verrouillage mobile est sollicité magnétiquement vers la position de verrouillage par le champ magnétique généré par la bobine de commande 5a, tandis que l'alimentation de la bobine d'excitation de verrou 8b génère un champ magnétique qui tend à déplacer l'élément de verrouillage mobile 8a de sa position de verrouillage vers sa position de libération. De préférence, en position verrouillée illustré sur les figures 9 et 14, l'élément de verrouillage mobile tel que l'élément de verrouillage mobile 8a, et l'élément de verrouillage fixe tel que la goupille 3d, viennent en prise l'un sur l'autre selon des surfaces engageantes qui s'opposent à la fois à la translation axiale de l'axe d'actionneur 3 vers la première position stable, et au déplacement de l'élément de verrouillage mobile 8a vers sa position de libération. En pratique, la 4499DEP 2875638 13 goupille 3d peut s'engager dans une surface engageante en creux de l'élément de verrouillage mobile 8a, de sorte que la goupille 3d interdit la rotation de l'élément de verrouillage mobile 8a. Pour permettre cette rotation vers la position de libération, il faut tout d'abord déplacer axialement l'axe d'actionneur 3 comme illustré sur la figure 10. Les champs magnétiques générés respectivement dans le circuit magnétique de commande 5b et dans le circuit magnétique de verrou 8c doivent avoir des effets inverses sur la rotation du rotor 19. On peut donc avoir intérêt à découpler les deux circuits magnétiques, pour éviter qu'ils interfèrent l'un sur l'autre, afin que chacun puisse avoir l'effet maximum pour générer un couple de rotation du rotor 19 dans le sens désiré. Pour cela, les deux circuits magnétiques 5b et 8c peuvent avantageusement être orientés angulairement à 90 l'un de l'autre autour de l'axe d'actionneur 3. D'autre part, pour donner au champ magnétique circulant dans le circuit magnétique de verrou 8c un effet prépondérant pour la rotation du rotor 19 par rapport à l'effet créé par le champ magnétique dans le circuit magnétique de commande 5b, on peut donner aux entrefers variables 19e et 19f des formes appropriées. Pour améliorer encore cette différence d'effets, on peut aussi prévoir que le rotor 19 présente avec le circuit magnétique de verrou 8c un second entrefer variable 19g, grâce à une seconde excroissance radiale 19h du rotor 19, comme illustré sur les figures 9 à 14. On considère maintenant les figures 15 à 20, qui illustrent une réalisation pratique du mode de réalisation des figures 9 à 14. Sur la figure 15, on retrouve le corps d'actionneur bistable 1 qui assure la solidarisation mécanique des différents éléments fixes de l'actionneur, notamment le circuit magnétique de commande 5b avec la bobine de commande 5a, le circuit magnétique de verrou 8c avec la bobine d'excitation de verrou 8b, et une plaque supérieure de guidage 20 comportant des fentes de guidage 21 dans lesquelles s'engagent des excroissances de l'axe d'actionneur 3 pour son blocage en rotation tout en autorisant sa translation axiale. On voit que les deux circuits magnétiques 5b et 8c sont orientés angulairement à 90 l'un de l'autre autour de l'axe d'actionneur 3. On distingue également, sur la figure, le moyen de verrouillage mobile 35 8a, le pôle magnétique latéral 5d du circuit magnétique de commande 5b, ainsi que le pôle magnétique 8f du circuit magnétique de verrou 8c. 4499DEP 2875638 14 On considère maintenant la figure 16, qui illustre l'actionneur de la figure 15 sur lequel on a enlevé le corps d'actionneur bistable 1, les bobines 5a et 8b, la plaque de guidage 20. On distingue alors la goupille 3d de l'axe d'actionneur 3, les circuits magnétiques 5b et 8c, le rotor 19 avec son excroissance radiale 19c, le pôle magnétique 8f du circuit magnétique de verrou 8c, le pôle magnétique latéral 5d du circuit magnétique de commande 5b. Entre le pôle magnétique 8f et l'excroissance radiale 19c, on voit l'entrefer variable 19f. Entre le pôle magnétique latéral 5d et l'excroissance radiale 19c, on voit de même l'entrefer variable 19e. Ainsi, un champ magnétique dans le circuit magnétique de commande 5b tend à réduire l'entrefer variable 19e en faisant pivoter le rotor 19 dans le premier sens de rotation illustré par la flèche 22, tandis qu'un champ magnétique dans le circuit magnétique de verrou 8c tend à réduire l'entrefer variable 19f faisant ainsi pivoter le rotor 19 dans le second sens de rotation illustré par la flèche 23. Comme on le voit sur la figure 16, on prévoit en pratique plusieurs pôles magnétiques tels que le pôle magnétique 8f du circuit magnétique de verrou 8c, répartis en périphérie du rotor 19, avec un contour denté correspondant du rotor 19 pour réaliser des entrefers variables 19f de forme appropriée. De même, le circuit magnétique de commande 5b comprend deux pôles magnétiques opposés tels que le pôle magnétique latéral 5d. Sur la figure 17, on a illustré le rotor 19 monté rotatif autour de l'axe d'actionneur 3 et entraînant en rotation l'élément de verrouillage mobile 8a. 25 L'élément de verrouillage mobile 8a coopère avec la goupille 3d qui se trouve engagée dans des fentes sous l'élément de verrouillage mobile 8a. Sur la figure 18, on a illustré le rotor 19 qui tourillonne dans le corps d'actionneur bistable 1, et dont le mouvement de rotation axial est limité par des butées 24 et 25 prévues sur la carcasse de bobine 5a pour éviter l'annulation des entrefers variables 19e et 19f (figure 16). Sur la figure 19, on a illustré, en vue de dessous, l'élément de verrouillage mobile 8a. L'élément de verrouillage mobile 8a est en forme générale de couronne, avec deux dents axiales 8h et 8i destinées à s'engager dans des évidements correspondants 19i et 19j (figurel6) du rotor 19 pour son couplage en rotation axiale. L'élément de verrouillage mobile 8a comporte des fentes 8e pour le coulissement axial de la goupille 3d, et comporte une partie de verrouillage 8j sous 4499DEP 2875638 laquelle peut venir se verrouiller la goupille 3d. La partie de verrouillage 8j comporte la surface engageante 8k qui est de préférence en creux. Sur la figure 20, on voit l'axe d'actionneur 3, et la goupille 3d avantageusement associée à une goupille similaire diamétralement opposée. Les goupilles supérieures 3e servent de moyen de blocage en.rotation de l'axe d'actionneur 3 par engagement dans la fente de guidage 21 (figure 15) de la plaque de guidage 20. La figure 24 illustre la réalisation pratique d'une variante avantageuse du mode de réalisation des figures 15 à 20, dans laquelle le rotor 19 comprend deux excroissances radiales 19c et 19h, comme déjà illustré schématiquement sur les figures 9 à 14. Le dispositif est représenté en perspective en coupe diamétrale, les bobines 5a et 8b étant enlevées, la plaque de guidage 20 et l'élément de verrouillage mobile 8a étant enlevés. On distingue ainsi le circuit magnétique de commande 5b avec un pôle magnétique latéral 5d et le pôle magnétique d'extrémité 5c, le circuit magnétique de verrou 8c avec un pôle magnétique latéral 8f inférieur et un pôle magnétique supérieur 8g. Le pôle magnétique supérieur 8g est également conformé en pôle magnétique latéral. Les excroissances radiales 19c et 19h du rotor 19 sont en regard des pôles magnétiques 8f et 8g, pour déterminer les entrefers 19f et 19g. Cette variante a le double avantage d'augmenter la différence d'effets des circuits magnétiques de commande 5b et de verrou 8c, et de guider magnétiquement le rotor 19 en position centrée radialement et axialement le long de l'axe d'actionneur 3. La figure 21 illustre une application possible d'un actionneur bistable tel que décrit précédemment pour un circuit commutateur de batterie pour véhicule automobile. L'actionneur bistable 1 sollicite, comme dans le mode de réalisation des figures 1 à 4, une pièce conductrice mobile 13 en déplacement en regard d'un conducteur électrique fixe 14 pour établir ou interrompre la conduction électrique dans un contacteur électrique bistable 30. Le conducteur électrique fixe 14 est connecté aux bornes de la batterie d'accumulateurs 31 du véhicule automobile, et alimente les circuits électriques de faible puissance 32 du véhicule. En parallèle, les circuits électriques de grande puissance de véhicule, tels que le démarreur, sont alimentés par un circuit principal 33 avec un contacteur 34. Le dispositif selon l'invention comprend des moyens de contrôle de l'état de charge de la batterie 35, comprenant par exemple un circuit électronique mesurant la tension aux bornes de la batterie d'accumulateurs 31 pendant des étapes de mesure au repos et en charge. Les moyens de contrôle de l'état de charge de la batterie 35 génèrent un signal sur leur sortie 36 lorsque la charge de 4499DEP 2875638 la batterie d'accumulateurs 31 devient inférieure à une charge minimale de réserve. Ce signal sert à piloter l'actionneur bistable 1 pour ouvrir le contact électrique du contacteur 30, évitant ainsi que les circuits électroniques de faible puissance 32 du véhicule consomment de l'énergie électrique provenant de la batterie d'accumulateur 31. Cette application illustrée sur la figure 21 constitue une invention indépendante qui peut être mise en oeuvre à l'aide d'un actionneur bistable tel que défini précédemment, ou qui peut être mise en oeuvre avec tout autre type approprié d'actionneur bistable dont la consommation est nulle dans l'un et l'autre des états stables. La figure 22 illustre une autre application de l'actionneur bistable 1 selon l'invention, dans laquelle l'axe d'actionneur 3 sollicite un clapet 40 coopérant avec un siège 41 dans une vanne de commande de fluide 42. Enfin, la figure 23 illustre une autre application de l'actionneur bistable 1 15 selon l'invention, dans laquelle l'axe d'actionneur 3 sollicite une pièce de verrouillage 50 mécanique dans un verrou électromécanique 51. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais. elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. 4499DEP 2875638 17 REVENDICATIONS 1 Actionneur bistable (1), comprenant un corps d'actionneur (2) et un axe d'actionneur (3) monté en translation (4) dans le corps d'actionneur (2) pour être déplacé entre une première position stable et une seconde position stable par des moyens d'entraînement en translation, caractérisé en ce que: les moyens d'entraînement en translation comprennent un électro-aimant de commande (5), apte à déplacer l'axe d'actionneur (3) de sa première position stable à sa seconde position stable, des moyens de rappel axial (18) sollicitent l'axe d'actionneur (3) en direction de 10 sa première position stable, l'actionneur bistable (1) comprend des moyens de verrouillage sélectif (8), aptes à prendre une position de verrouillage dans laquelle ils retiennent l'axe d'actionneur (3) en seconde position stable à l'encontre des moyens de rappel axial (18), et aptes à prendre une position de libération dans laquelle ils libèrent l'axe d'actionneur (3) pour sa libre translation (4), des moyens d'actionnement de verrou (8a, 8b, 8c) déplacent les moyens de verrouillage sélectif (8) entre la position de verrouillage et la position de libération. 2 Actionneur selon la revendication 1, caractérisé en ce que: l'axe d'actionneur (3) comprend un tronçon d'extrémité (3c) en matériau ferromagnétique à aimantation temporaire, avec une surface latérale cylindrique (3b) et une surface d'extrémité (3a), - l'électro-aimant de commande (5) comprend une bobine de commande (5a), comprend un pôle magnétique d'extrémité (5c) en regard de la surface d'extrémité (3a) de l'axe d'actionneur (3) et de laquelle il est séparé par un entrefer axial (9) variable, et comprend un pôle magnétique latéral (5d) en regard de la surface latérale cylindrique (3b) de l'axe d'actionneur (3) et de laquelle il est séparé par un faible entrefer latéral (10). 3 Actionneur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de rappel axial comprennent un ressort de rappel axial (18) qui sollicite l'axe d'actionneur (3) en direction de sa première position stable. 4 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage sélectif (8) comprennent un élément de verrouillage mobile (8a) déplaçable en translation latérale (11, 12) vers et à l'écart de l'axe d'actionneur (3) entre les positions de verrouillage et de libération. 4499DEP 2875638 18 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe d'actionneur (3) est fixe en rotation, et un élément de verrouillage mobile (8a) est déplaçable en rotation par un rotor (19) pour être en prise axiale sur l'axe d'actionneur (3) en une position angulaire de verrouillage et pour libérer l'axe d'actionneur (3) en translation axiale (4) en une position angulaire de libération. 6 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps d'actionneur bistable (1) comprend un élément de verrouillage fixe (8a), et l'axe d'actionneur (3) est mobile en rotation pour constituer un élément de verrouillage mobile qui vient en prise axiale sur l'élément de verrouillage fixe en une position angulaire de verrouillage de l'axe d'actionneur (3) et qui libère l'axe d'actionneur (3) en translation axiale en une position angulaire de libération de l'axe d'actionneur (3). 7 Actionneur selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, 15 caractérisé en ce que les moyens d'actionnement de verrou comprennent: une partie de verrou en matériau ferromagnétique, prévue sur l'élément de verrouillage mobile (8a), une bobine d'excitation de verrou (8b) et un circuit magnétique de verrou (8c) pour générer un champ magnétique tendant à déplacer l'élément de verrouillage mobile (8a, 19) de sa position de verrouillage vers sa position de libération. 8 Actionneur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de verrouillage mobile (8a) est sollicité vers sa position de verrouillage par un ressort de rappel de verrou (8d). 9 Actionneur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de verrouillage mobile (8a) est sollicité magnétiquement vers sa position de verrouillage par le champ magnétique généré par la bobine de commande (5a). Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, en position verrouillée, l'élément de verrouillage mobile (8a) et l'élément de verrouillage fixe (3d) viennent en prise l'un sur l'autre selon des surfaces engageantes (8k) qui s'opposent à la fois à la translation axiale de l'axe d'actionneur (3) et au déplacement de l'élément de verrouillage mobile (8a) vers sa position de libération. 11 Utilisation d'un actionneur bistable (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'axe d'actionneur (3) sollicite un clapet (40) coopérant avec un siège (41) dans une vanne de commande de fluide (42). 4499DEP 2875638 12 - Utilisation d'un actionneur bistable (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'axe d'actionneur (3) sollicite une pièce de verrouillage (50) mécanique dans un verrou électromécanique (51). 13 Utilisation d'un actionneur bistable (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'axe d'actionneur (3) sollicite une pièce conductrice mobile (13) en déplacement en regard d'un conducteur électrique fixe (14) pour établir ou interrompre la conduction électrique dans un contacteur électrique bistable (30). 14 Utilisation selon la revendication 13, dans un circuit commutateur de batterie d'accumulateurs (31) pour véhicule automobile, le contacteur électrique bistable (30) étant connecté en série entre la batterie d'accumulateurs (31) et des organes électriques (32) du véhicule automobile. Utilisation selôh"la revendication 14, caractérisée en ce qu'on prévoit des moyens de contrôle de l'état de charge de la batterie (35) générant un signal lorsque la charge de la batterie d'accumulateurs (31) devient inférieure à une charge minimale de réserve, le signal servant à commander le fonctionnement de l'actionneur bistable (1) pour ouvrir le contacteur électrique bistable (30) à réception dudit signal, jusqu'à réception d'un ordre de démarrage généré par l'utilisateur.