Brevet FR2904467A1 — publié le 20080201

La présente invention concerne un actionneur électromagnétique utilisable notamment pour déplacer des soupapes d'un moteur thermique à combustion interne tel que ceux utilisés pour mouvoir les véhicules automobiles. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Un actionneur électromagnétique comprend généralement un organe d'actionnement associé à une palette mobile sous l'action d'au moins un électroaimant. L'électroaimant comporte un boîtier dans lequel sont fixés une bobine et un noyau agencé pour canaliser un flux de la bobine pour que le flux de la bobine se referme dans la palette. Le noyau est formé d'un paquet de tôles ferromagnétiques accolées et découpées en E de manière que le noyau comporte une base de laquelle s'étendent des bran- ches dont une branche centrale autour de laquelle s'étend la bobine. Il est connu de réaliser la branche centrale en deux parties, à savoir une partie de pied solidaire de la base et une partie terminale reposant sur la partie de pied par l'intermédiaire d'aimants permanents. La fixa- tion de la partie terminale de la branche centrale du noyau s'avère difficile du fait de la constitution du noyau en paquet de tôles. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer une solu- tion pour la fixation d'au moins une partie du noyau au boîtier. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un actionneur électromagnétique comportant un organe d'ac- tionnement associé à une palette et un boîtier dans le-quel sont fixés une bobine et au moins un noyau agencé pour canaliser un flux de la bobine pour qu'il se referme dans la palette, l'actionneur comprenant une bride de fixation d'au moins une partie du noyau au boîtier, la bride comportant un cadre rigide qui possède deux por- 2904467 2 tions opposées débordant du noyau et qui est maintenu appliqué selon une direction perpendiculaire à la palette contre ladite partie du noyau par deux pattes ayant chacune une extrémité fixée au boîtier et une extrémité 5 fixée à une des portions du cadre débordant du noyau. Ainsi, les pattes s'étendent de chaque côté du noyau de sorte qu'il n'est pas nécessaire de percer celui-ci. En outre, la rigidité du cadre lui permet d'exercer un effort uniforme sur tout le noyau. Les pattes ont 10 de préférence une épaisseur suffisamment faible pour pou-voir être reçues entre le noyau et la bobine. Avantageusement, les pattes sont élastiques de manière à appliquer élastiquement le cadre rigide contre ladite partie du noyau et, de préférence, les pattes sont 15 dimensionnées pour exercer un effort prédéterminé pour une hauteur minimale théorique de ladite partie du noyau compte tenu de tolérances de fabrication de l'actionneur. L'élasticité des pattes permet notamment d'empêcher une accumulation de contraintes qui résulteraient 20 d'une dilatation différentielle des éléments constituant l'actionneur. L'élasticité des pattes permet en outre à celles-ci de rattraper les jeux de fabrication de sorte que les pattes permettent une application correcte du cadre sur la partie de noyau quelles que soient les disper- 25 sions dimensionnelles existant dans une série de pièces. Selon un mode de réalisation particulier, le noyau comprend une base de laquelle s'étendent des branches dont une branche centrale autour de laquelle s'étend la bobine, la branche centrale comportant une partie de 30 pied solidaire de la base et une partie terminale contre laquelle est appliqué le cadre rigide de la bride et, éventuellement, au moins un aimant permanent est disposé entre la partie de pied et la partie terminale de la branche centrale du noyau. 35 La bride assure ainsi la fixation de la partie 2904467 3 terminale de la branche centrale du noyau et de l'aimant permanent en plaquant ceux-ci contre la partie de pied de la branche centrale. Selon une caractéristique particulière, la bran- 5 che centrale du noyau est traversée par un plot de guidage comportant un alésage recevant à coulissement l'organe d'actionnement, le cadre rigide s'étendant autour d'une extrémité de l'alésage débouchant au niveau de la partie terminale de la branche centrale. 10 Ainsi, la fixation du noyau n'est pas affectée par la présence du palot de guidage de sorte que la même bride peut être utilisée pour le noyau se trouvant du côté de l'organe d'actionnement et pour le noyau se trouvant du côté de la palette opposée à 'l'organe d'actionne- 15 ment. Avantageusement, le cadre rigide est ouvert. Ainsi, on évite que le cadre rigide se comporte comme une bobine et n'interfère dans le fonctionnement de l'actionneur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue schématique partielle en coupe longitudinale d'un actionneur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en élévation avec écorché d'un actionneur conforme à un deuxième mode de réalisation ; - la figure 3 est une vue partielle de l'actionneur de la figure 1. 20 25 30 2904467 4 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, l'actionneur électromagnétique de l'invention, généralement désigné en 1, comporte deux électroaimants 2a, 2b, disposés en regard 5 l'un de l'autre de part et d'autre d'une palette 3 solidaire d'un poussoir 4 mobile selon un axe X perpendiculaire à la palette 3. Chaque électroaimant 2a, 2b exerce de façon commandée un effort électromagnétique sur la palette 3. 10 Chaque électroaimant 2a, 2b comporte un boîtier 5a, 5b dans lequel sont montés une bobine 6a, 6b et un noyau 7a, 7b. Chaque noyau 7a, 7b est formé d'un paquet de tôles accolées et découpées en forme de E. Chaque noyau 7a, 7b comporte ainsi une basé 8a, 8b de laquelle 15 s'étendent deux branches latérales 9a, 9b et une branche centrale 10a, 10b autour de laquelle s'étend la bobine 6a, 6b. La branche centrale comporte une partie de pied lla, llb pourvue de deux portions ayant des faces inclinées en regard pour former un V et supportant les aimants 20 12a, 12b permanents de sorte que ceux-ci s'étendent obliquement par rapport à l'axe X. La branche centrale comprend une partie terminale 13a, 13b en appui contre les aimants 12a, 12b. La partie terminale 13a, 13b est maintenue appli- 25 quée contre les aimants 12a, 12b par une bride de fixation comprenant un cadre rigide 14a, 14b qui s'étend dans les rainures parallèles 17a, 17b ménagées sur la face libre de la partie terminale 13a, 13b (la face libre est en regard de la palette 3) et qui a des portions 15a, 15b 30 opposées débordant du noyau 7a, 7b (les portions du cadre 14a en débordement du noyau 7a ne sont pas visibles sur les figures). Le cadre rigide 14a, 14b est ici formé d'un fil de section circulaire conformé en rectangle, les extrémités du fil étant disjointes de manière que le cadre 35 rigide 14a, 14b soit ouvert. Le cadre rigide 14a, 14b est 2904467 5 appliqué contre la partie terminale 13a, 13b par des pat-tes 16b (les pattes de fixation du cadre 14a ne sont pas visibles sur les figures mais sont identiques aux pattes 16b) s'étendant entre le noyau 7a, 7b et la bobine 6a, 6b 5 et ayant chacune une extrémité reliée à une des portions 15a, 15b en débordement et une extrémité opposée fixée au boîtier 5a, 5b. La fixation est réalisée par vissage ou rivetage. Les pattes 16b sont élastiques et exercent sur le cadre rigide 14a, 14b un effort selon la direction X 10 appliquant la partie terminale 13a, 13b contre les aimants 12a, 12b. Les pattes 16b sont dimensionnées pour exercer un effort prédéterminé pour une hauteur minimale théorique de ladite partie 13a, 13b du noyau 7a, 7b compte tenu de tolérances de fabrication de l'actionneur. 15 On notera que les pattes sont ici légèrement arquées de sorte qu'elles sont déformables élastiquement entre un état de repos arqué et un état déformé sensiblement rectiligne. La branche centrale 10b du noyau 7b est traversée 20 par un plot de guidage 18 solidaire du boîtier 5b et pourvu d'un alésage 19 recevant à coulissement le poussoir 4. Deux rainures 20 parallèles s'étendent de part et d'autre de l'alésage 19 dans le prolongement des rainures 17b pour recevoir le cadre rigide 14b Le cadre rigide 14b 25 s'étend ainsi autour de l'extrémité de l'alésage 19 dé-bouchant du côté de la face libre de la partie terminale 13b. Un tel actionneur 1 est par exemple utilisé pour actionner une soupape de moteur à combustion interne, 30 l'actionneur étant disposé de sorte que le poussoir 5 s'étende selon l'axe de coulissement de la soupape. L'extrémité du poussoir 5 et l'extrémité de la soupape sont rappelées l'une vers l'autre par des ressorts antagonistes définissant une position d'équilibre de l'ensemble 2904467 6 poussoir-soupape dans laquelle la palette s'étend sensiblement à mi-chemin entre les deux électroaimants. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des 5 variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, la bride de fixation peut être agencée pour retenir également la bobine (une partie du cadre s'étend alors également sur la bobine). En outre, 10 la bride de fixation peut également être utilisée pour fixer l'ensemble du noyau au boîtier. Au lieu d'être fixées au boîtier par rivetage ou vissage, les pattes de la bride de fixation peuvent être soudées au boîtier ou être noyées en partie dans celui- 15 ci. En variante, la branche centrale du noyau comporte une partie de pied et une partie terminale entre lesquelles sont disposés à plat des aimants. La fixation de la partie terminale est réalisée par une bride de 20 fixation identique à celle décrite précédemment. La branche centrale, voire l'actionneur, peuvent ne pas être équipés d'aimants permanents. Par ailleurs, les pattes peuvent ne pas être élastiques. REVENDICATIONS 1. Actionneur (1) électromagnétique comportant un organe d'actionnement (4) associé à une palette (3) et un boîtier (5a, 5b) dans lequel sont fixés une bobine (6a, 6b) et au moins un noyau (7a, 7b) agencé pour canaliser un flux de la bobine pour qu'il se referme dans la palette, caractérisé en ce qu'il comprend une bride de fixation d'au moins une partie (13a, 13b) du noyau au boîtier, la bride comportant un cadre rigide (14a, 14b) qui possède deux portions (15a, 15b) opposées débordant du noyau et qui est maintenu appliqué selon une direction perpendiculaire à la palette contre ladite partie du noyau par deux pattes (16b) ayant chacune une extrémité fixée au boîtier et une extrémité fixée à une des portions du cadre débordant du noyau. 2. Actionneur selon la revendication 1, dans le-quel les pattes (16b) sont élastiques de manière à appliquer élastiquement le cadre rigide (14a, 14b) contre la- dite partie (13a, 13b) du noyau (7a, 7b). 3. Actionneur selon la revendication 2, dans le-quel les pattes (16b) sont dimensionnées pour exercer un effort prédéterminé pour une hauteur minimale théorique de ladite partie (13a, 13b) du noyau (7a, 7b) compte tenu de tolérances de fabrication de l'actionneur. 4. Actionneur selon la revendication 1, dans le-quel le noyau (7a, 7b) comprend une base (8a, 8b) de la-quelle s'étendent des branches (9a, 9b) dont une branche centrale (10a, 10b) autour de laquelle s'étend la bobine (6a, 6b), la branche centrale comportant une partie de pied (lla, lib) solidaire de la base et une partie terminale (13a, 13b) contre laquelle est appliqué le cadre rigide (14a, 14b) de la bride. 5. Actionneur selon la Revendication 4, dans le- quel au moins un aimant permanent (12a, 12b) est disposé 2904467 8 entre la partie de pied (lla, llb) et la partie terminale (13a, 13b) de la branche centrale (10a, 10b) du noyau (7a, 7b). 6. Actionneur selon la revendication 5, dans le- 5 quel deux aimants permanents (12a, 12b) sont disposés dans la branche centrale (10a, 10b) pour former un V. 7. Actionneur selon la revendication 4, dans le-quel la branche centrale (10a, 10b) du noyau (7b) est traversée par un plot de guidage (18) comportant un alé- 10 sage (19) recevant à coulissement l'organe d'actionnement (4), le cadre rigide (14b) s'étendant autour d'une extrémité de l'alésage débouchant au niveau de la partie terminale (13b) de la branche centrale (10b). 8. Actionneur selon la revendication 1, dans le- 15 quel le cadre rigide (14a, 14b) est ouvert.