EP1481406A1 - Actionneur electromagnetique a force d attraction controlee. - Google Patents

Actionneur electromagnetique a force d attraction controlee.

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EP1481406A1
EP1481406A1 EP03720653A EP03720653A EP1481406A1 EP 1481406 A1 EP1481406 A1 EP 1481406A1 EP 03720653 A EP03720653 A EP 03720653A EP 03720653 A EP03720653 A EP 03720653A EP 1481406 A1 EP1481406 A1 EP 1481406A1
Authority
EP
European Patent Office
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core
pallet
recessed portion
electromagnetic actuator
zone
Prior art date
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Granted
Application number
EP03720653A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1481406B1 (fr
Inventor
David Walraet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Original Assignee
Johnson Controls Technology Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Johnson Controls Technology Co filed Critical Johnson Controls Technology Co
Publication of EP1481406A1 publication Critical patent/EP1481406A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1481406B1 publication Critical patent/EP1481406B1/fr
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081—Magnetic constructions

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic actuator, in particular an electromagnetic direct current actuator for actuating a motor valve.
  • Electromagnetic actuators comprising an actuating rod connected to a pallet to form a mobile assembly associated with a motor member which propels the mobile assembly from one extreme position to another, the extreme positions corresponding to the open and closed positions of the valve.
  • the drive member comprises at least one coil fitted with a core, one face of the pallet being adapted to come into contact with one face of the core of the coil when the valve is in one of the open or closed positions.
  • the spool is used to move the pallet and to hold it to keep the mobile assembly in the corresponding extreme position.
  • the coil is connected to a DC power supply device.
  • the coil is supplied with current, which has the effect of creating a magnetic flux which closes in the pallet. The coil thus exerts an attraction force on the pallet.
  • the total air gap which the flow between the pallet and the core must cross.
  • the coil must then be supplied with a current of high intensity so that the attraction force which it develops overcomes the resistant force which the mobile assembly undergoes.
  • the attraction force exerted by the reel on the pallet at the end of the travel greatly exceeds the resistant force exerted on the mobile assembly.
  • the pallet therefore arrives against the core with a high speed, which produces an undesirable clicking noise, and prevents good control of the speed of approach of the valve against its seat in the closed position.
  • the pallet is generally sized to operate at the limit of magnetic saturation for the maximum flux developable by the coil which is established when the pallet is distant from the core. Limiting the flow would certainly reduce the attraction force at the end of the stroke, but would degrade the performance of the actuator when the paddle is far from the core.
  • the invention aims to propose a means for adapting the force of attraction of the coil on the pallet at the end of the stroke, without degrading the performance of the actuator when the pallet is distant from the core.
  • an electromagnetic actuator comprising an actuating member connected to a pallet which is movable under the effect of a motor member comprising at least one coil to generate a magnetic flux in a core having a face extending opposite a face of the pallet, at least one of the opposite faces comprising at least one recessed portion, the pallet and the core being according to the invention arranged to define in a first zone of the pallet and from the nucleus encompassing the recessed portion, a first magnetic path tick which is interrupted by an air gap at least equal to the withdrawal of the recessed portion when the pallet is in contact with the core, and, in a second zone of the pallet and of the core excluding the recessed portion, a second magnetic path which is interrupted only by a residual air gap when the pallet is supported on the core, the recessed portion having a total area at most equal to an area bringing the magnetic flux to saturation in the second area of the pallet.
  • the value of the flux in the core is determined mainly by the distance between the pallet and the core , so that the recessed portion has only a negligible influence on the performance of the actuator.
  • the withdrawal of the recessed portion becomes significant with respect to the residual space remaining between the facing faces. The total air gap that the flow must cross in the first zone is therefore increased. For a given current, the attraction force exerted by the coil on the pallet is therefore reduced.
  • the invention makes it possible, for the same dynamics of the supply electronics, to reduce the attraction force at the end of the stroke, so that the pallet arrives less quickly against the core and the clicking noise is finds it diminished.
  • the invention therefore makes it possible to increase the variation in the attraction force for a given current variation.
  • the presence of the recessed portions causes a correlative increase in the current for holding the pallet against the core.
  • the recessed portion advantageously extends over the face of the pallet opposite at least one of the branches of the core.
  • the pallet has recessed portions which each extend opposite one of the lateral branches of the core, preferably symmetrically with respect to the actuating member .
  • the recessed portion projects transversely from the branch opposite a distance at least equal to the withdrawal of the withdrawal portion relative to the face of the pallet.
  • the recessed portion extends transversely to the three branches, opposite each of them.
  • the first zone and the second zone are magnetically isolated.
  • the core is composed of a stack of sheets, at least one magnetic barrier being inserted in the stack of sheets to separate the sheets making up the first zone and the second zone of the core.
  • Figure 1B is a schematic sectional view along the plane IB of Figure 2B in which the pallet is illustrated in contact with the core;
  • FIG. 2A is a partial perspective view of a first embodiment of the invention in which the pallet is illustrated remote from the core, the conductor of the coil having been omitted;
  • Figure 2B is a partial view similar to Figure 2A in which the pallet is illustrated in contact with the core;
  • FIG. 3A is a partial perspective view of a second embodiment of the invention in which the pallet is illustrated remote from the core, the conductor of the coil having been omitted;
  • Figure 3B is a view similar to Figure 3A in which the pallet is illustrated in contact with the core;
  • FIG. 4 is a partial perspective view of an actuator according to a variant of the second embodiment of the invention.
  • FIG. 5 is a schematic side view of the actuator of Figures 3A and 3B;
  • FIG. 6 is a schematic side view of the actuator of Figure 4.
  • the actuator illustrated comprises in a manner known per se two coils arranged opposite one another.
  • a single coil 1 has been shown to lighten the drawing.
  • the coil 1 comprises a core 2 having a central branch 3 and two lateral branches 4.
  • a conductor 5, the turns of which can be seen in section, is wound around the central branch 3 of the core 2.
  • An actuating rod 6 is mounted sliding in a bore of the central branch 3 in a direction perpendicular to a face 7 of the core 2 defined by the end of the central branch 3 and the lateral branches 4.
  • the actuating rod 6 is integral with a pallet 8 which has a face 9 parallel to the face 7 of the core 2, and which is forced to move between the coils.
  • An electronic DC power supply supplies the conductor 5 with direct current to establish a flow 11 between the core 2 and the pallet 8 in order to exert on the pallet 8 an attraction force.
  • the magnetic flux 11 circulates in the core 2 through the central branch 3 and each of the lateral branches 4.
  • the magnetic flux 11 closes in the pallet 8 by crossing a total air gap equal to the space separating the pallet 8 from the core 2 at the level of the central branch 3 increased by the space separating the pallet 8 from the core 2 at the level of each lateral branch 4.
  • the faces of the pallet 8 each have four adaptation portions 10 set back from a withdrawal distance r relative to the face carrying the recessed portion 10 considered.
  • the recessed portions 10 each extend opposite one of the lateral branches 4 of the core 2 and are arranged symmetrically with respect to the actuating rod 6.
  • the recessed portions 10 are illustrated on each of the faces of the pallet 8 because the pallet 8 also cooperates with another coil, not shown, which extends opposite the other face of the pallet 8. For the purposes of the description, only the recessed portions 10 taken in face 9 opposite the core will be taken into account.
  • the pallet 8 In the position illustrated in FIG. 1A, the pallet 8 is distant from the core 2 and the withdrawal r of the recessed portions 10 is negligible compared to the distance d measured between the face 9 of the pallet 8 and the face 7 of the core 2.
  • L 'total air gap that must cross the flow is therefore substantially equal to twice the distance d, the presence of the recessed portions 10 having a negligible influence.
  • the withdrawal r is of the order of
  • the attraction force exerted by the coil 1 is therefore not disturbed by the presence of the recessed portions 10 when the pallet 8 is still far from the core 2.
  • the attractive force exerted by the coil 1 on the pallet 8 varies in inverse function to the square of the air gap.
  • the force of attraction is therefore very significantly reduced with respect to the recessed portions so that, for a given current reduction dynamic, the invention makes it possible to reduce the speed of the pallet more rapidly when it comes into contact with the core.
  • the additional air gap of the recessed portions reduces the inductive effect of the pallet on the coil 1 and therefore makes it possible to improve the dynamics of reduction of the current in the coil.
  • the recessed portions 10 do not extend over the entire length of the lateral branches 4, but only over part of it.
  • the recessed portions 10 longitudinally delimit a first zone 12 of the pallet 8 and of the core 2 for which the total air gap to be crossed by the flow is substantially equal to the withdrawal r of the recessed portions 10, and a second zone 13 of the pallet 8 and of the core 2 for which the total air gap is equal to twice the residual space • ⁇ between the faces 7 and 9.
  • the total area of the recessed portions will be limited to 50% of the total area of the faces opposite the pallet and the core.
  • the recessed portions 10 project transversely from the side branch opposite over a distance 1 at least equal to the withdrawal r of the recessed portion.
  • the recessed portions 10 are delimited transversely by a leave 14 of radius equal to the withdrawal r of the recessed portions 10, the center of the leave 14 being situated substantially at the level of the internal edge 15 of the lateral branch. 4 when the pallet 8 is in contact with the core 2.
  • the core 2 is advantageously composed of a stack of cut sheets which limit the longitudinal migration of the flow. This arrangement counteracts the tendency of the flow normally expected to be established in zone 12 to migrate towards zone 13 where the total air gap is weaker.
  • a magnetic barrier 16 for example a piece of non-magnetic material of the same shape as the sheets forming the core, may be inserted in the stack of sheets to magnetically isolate the part of the core corresponding to the zone 12 of the corresponding core part in zone 13.
  • the recessed portions are formed by steps 17 which extend transversely opposite the central branch 3 and the lateral branches 4 of the core 2.
  • the withdrawal of the recessed portion affects the flow not only in its passage between a lateral branch and the pallet but also in its passage between the central branch and the pallet.
  • the step 17 is easier to machine than the recessed portions 10 illustrated in FIGS. 2A and 2B and eliminates any risk of parasitic passage of magnetic flux through the internal edge 15 of the lateral branches 4.
  • the step 17 delimits two zones 12 and 13 in the same way as in the previous embodiment. In the zone 12 corresponding to the step 17, the flow must cross once the withdrawal r of the step 17 in the air gap with the central branch 3 and once the same distance in the air gap with the side branches to be able to establish. For the same weakening as in the first embodiment, it therefore suffices that the withdrawal r of the step 17 is equal to half the distance of withdrawal of the recessed portions 10.
  • the step 17 is replaced by a bevel 18.
  • the distance between the face 7 of the core 2 and the bevel 18 is not constant but increases with the distance from the center of the pallet 8.
  • the bevel 18 has the same effect as step 17, but it avoids unwanted side effects that could occur along the edge of step 17.
  • FIG. 6 a pallet 8 with bevel 18 has been illustrated in the same configuration as above. It can be seen that the distance between the face 7 of the core 2 and the bevel 18 remains increasing in the direction of the end of the pallet, the risk of concentration of the magnetic flux on the terminal edge 20 of the pallet 8 being then avoided.
  • the recessed portions have been illustrated in the form of a step or even a bevel, the recessed portions may more generally take any form capable of ensuring a space between the recessed portions and the facing face when the two faces are in contact, for example a series of grooves.
  • the recessed portions may also be produced on the face of the core or simultaneously on the pallet and the core although this solution appears a priori more complex to realize that the recessed portions on the pallet.
  • the sides of the paper have been illustrated lette and the core as being flat, the faces may take any complementary shape capable of allowing their contact outside the recessed portions.
  • the recessed portions may be delimited by any other form provided that the recessed portions project transversely from the lateral branch opposite a distance at least ' equal to the withdrawal distance.
  • the recessed portions extend opposite the lateral branches, or straddling the central branch and the lateral branches, provision may also be made for recessed portions which extend only opposite the central branch.

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Abstract

L'invention concerne un actionneur électromagnétique comportant un organe d'actionnement (6) relié à une palette (8) qui est mobile sous l'effet d'un organe moteur comportant au moins une bobine (1) pour engendrer un flux magnétique dans un noyau (2) ayant une face s'étendant en regard d'une face de la palette (8), l'une au moins des faces en regard comportant au moins une portion en retrait (10), la palette (8) et le noyau (2) étant agencés pour définir, dans une première zone (12) de la palette (8) et du noyau (2) englobant la portion en retrait, un premier chemin magnétique qui est interrompu par un entrefer au moins égal au retrait de la portion en retrait (10) lorsque la palette (8) est en appui sur le noyau (2), et dans une seconde zone (13) de la palette (8) et du noyau (2) excluant la portion en retrait un second chemin magnétique qui est interrompu seulement par un entrefer résiduel lorsque la palette (8) est en appui sur le noyau (2), la portion en retrait ayant une superficie totale au plus égale à une superficie amenant le flux magnétique à saturation dans la seconde zone de palette. Figure 1A.

Description

Actionneur électromagnétique à force d'attraction contrôlée
L'invention concerne un actionneur électromagné- tique, notamment un actionneur électromagnétique à courant continu destiné à actionner une soupape de moteur.
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION On connaît des actionneurs électromagnétiques comportant une tige d'actionnement reliée à une palette pour former un ensemble mobile associé à un organe moteur qui propulse l'ensemble mobile d'une position extrême à une autre, les positions extrêmes correspondant aux positions ouverte et fermée de la soupape.
L'organe moteur comprend au moins une bobine équipée d'un noyau, une face de la palette étant adaptée à venir au contact d'une face du noyau de la bobine lorsque la soupape est dans l'une des positions ouverte ou fermée. La bobine sert à déplacer la palette et à retenir celle-ci pour maintenir l'ensemble mobile dans la posi- tion extrême correspondante. A cet effet la bobine est reliée à un dispositif d'alimentation en courant continu. Lors du fonctionnement de 1 ' actionneur, la bobine est alimentée en courant, ce qui a pour effet de créer un flux magnétique qui se referme dans la palette. La bobine exerce ainsi un effort d'attraction sur la palette.
Lorsque la palette est encore éloignée du noyau de la bobine, l'entrefer total que doit franchir le flux entre la palette et le noyau est important. La bobine doit alors être alimentée avec un courant de forte inten- site afin que l'effort d'attraction qu'elle développe surmonte l'effort résistant que subit l'ensemble mobile.
Mais, lorsque la palette arrive au voisinage du noyau, l'entrefer total entre la palette et le noyau diminue très rapidement, et l'électronique d'alimentation n'est en général pas suffisamment rapide pour faire baisser l'intensité du courant d'alimentation en proportion de la diminution de l'entrefer.
L'effort d'attraction exercé par la bobine sur la palette en fin de course dépasse de beaucoup l'effort résistant s 'exerçant sur l'ensemble mobile. La palette arrive donc contre le noyau avec une vitesse importante, ce qui produit un bruit de claquement indésirable, et empêche un bon contrôle de la vitesse d'accostage de la soupape contre son siège en position fermée.
On a pensé à diminuer l'effort d'attraction en fin de course en limitant l'intensité du flux pouvant s'établir dans la palette.
Or la palette est en général dimensionnée pour fonctionner à la limite de saturation magnétique pour le flux maximal développable par la bobine qui s'établit lorsque la palette est éloignée du noyau. Une limitation du flux permettrait certes de diminuer l'effort d'attraction en fin de course, mais dégraderait les performances de l' actionneur lorsque la palette est éloignée du noyau. OBJET DE L'INVENTION
L'invention vise à proposer un moyen pour adapter l'effort d'attraction de la bobine sur la palette en fin de course, sans dégrader les performances de l' actionneur lorsque la palette est éloignée du noyau. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
A cet effet, on propose un actionneur électromagnétique comportant un' organe d'actionnement relié à une palette qui est mobile sous l'effet d'un organe moteur comportant au moins une bobine pour engendrer un flux ma- gnétique dans un noyau ayant une face s'étendant en regard d'une face de la palette, l'une au moins des faces en regard comportant au moins une portion en retrait, la palette et le noyau étant selon l'invention agencés pour définir dans une première zone de la palette et du noyau englobant la portion en retrait, un premier chemin magné- tique qui est interrompu par un entrefer au moins égal au retrait de la portion en retrait lorsque la palette est en appui sur le noyau, et, dans une seconde zone de la palette et du noyau excluant la portion en retrait, un second chemin magnétique qui est interrompu seulement par un entrefer résiduel lorsque la palette est en appui sur le noyau, la portion en retrait ayant une superficie totale au plus égale à une superficie amenant le flux magnétique à saturation dans la seconde zone de la palette. Ainsi, lorsque la face de la palette est éloignée de la face du noyau d'une distance qui est grande devant le retrait de la portion en retrait, la valeur du flux dans le noyau est déterminée principalement par la distance entre la palette et le noyau, de sorte que la por- tion en retrait n'a qu'une influence négligeable sur les performances de l' actionneur. Lorsque la palette arrive au voisinage du noyau, le retrait de la portion en retrait devient important par rapport à l'espace résiduel subsistant entre les faces en regard. L'entrefer total que doit franchir le flux dans la première zone est donc augmenté. Pour un courant donné, L'effort d'attraction exercé par la bobine sur la palette est donc diminué.
Ainsi l'invention permet, pour une même dynamique de l'électronique d'alimentation, de faire baisser l'effort d'attraction en fin de course, de sorte que la palette arrive moins vite contre le noyau et le bruit de claquement s'en trouve diminué. L'invention permet donc d'augmenter la variation de l'effort d'attraction pour une variation de courant donnée. On notera que la présence des portions en retrait provoque une augmentation corrélative du courant de maintien de la palette contre le noyau. En jouant sur les superficies relatives des première et deuxième zones, il est possible de réaliser un compromis entre la diminution d'effort recherchée en fin de course et l'augmentation corrélative du courant de maintien de la palette contre le noyau.
Il importe à cet égard de faire en sorte que le flux magnétique dans la seconde zone ne dépasse pas une valeur de saturation, ce qui provoquerait une dégradation des performances de l' actionneur .
Pour un actionneur dont le noyau comporte une branche centrale et deux branches latérales ayant des extrémités qui définissent la face du noyau, la portion en retrait s'étend avantageusement sur la face de la palette en regard d'au moins l'une des branches du noyau.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la palette comporte des portions en retrait qui s'étendent chacune en regard d'une des branches laté- raies du noyau, de préférence de façon symétrique par rapport à l'organe d'actionnement.
De préférence, la portion en retrait déborde transversalement de la branche en regard d'une distance au moins égale au retrait de la portion de retrait par rapport à la face de la palette.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, la portion en retrait s'étend transversalement aux trois branches, en regard de chacune d'elles.
Selon un aspect particulier de l'invention, la première zone et la deuxième zone sont magnétiquement isolées .
Cette disposition évite la migration du flux vers la seconde zone où il pourrait plus facilement s'établir, ce qui affaiblirait l'efficacité des portions en retrait. De préférence, le noyau est composé d'un empilage de tôles, au moins une barrière magnétique étant insérée dans l'empilage de tôles pour séparer les tôles composant la première zone et la seconde zone du noyau.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. Il sera fait référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1A est une vue en coupe schématique selon le plan IA de la figure 2A d'un actionneur selon l'invention sur laquelle la palette est illustrée éloignée du noyau;
- la figure 1B est une vue en coupe schématique selon le plan IB de la figure 2B sur laquelle la palette est illustrée en contact avec le noyau ;
- la figure 2A est une vue en perspective partielle d'un premier mode de réalisation de l'invention sur laquelle la palette est illustrée éloignée du noyau, le conducteur de la bobine ayant été omis ;
- la figure 2B est une vue partielle analogue à la figure 2A sur laquelle la palette est illustrée en contact avec le noyau ;
- la figure 3A est une vue en perspective par- tielle d'un deuxième mode de réalisation de l'invention sur laquelle la palette est illustrée éloignée du noyau, le conducteur de la bobine ayant été omis ;
- la figure 3B est une vue analogue à la figure 3A sur laquelle la palette est illustrée en contact avec le noyau ;
- la figure 4 est une vue en perspective partielle d'un actionneur selon une variante du deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 5 est une vue de côté schématique de l' actionneur des figures 3A et 3B ;
- la figure 6. est une vue de côté schématique de l' actionneur de la figure 4.
Sur les figures les échelles n'ont pas été respectées, afin de mieux faire comprendre l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures 1A et 1B, l' actionneur illustré comprend de façon connue en soi deux bobines disposées en regard l'une de l'autre. Une seule bobine 1 a été représentée pour alléger le dessin. La bobine 1 comporte un noyau 2 présentant une branche centrale 3 et deux branches latérales 4. Un conducteur 5, dont on aperçoit les spires en coupe, est enroulé autour de la branche centrale 3 du noyau 2. Une tige d'actionnement 6 est montée à coulissement dans un alésage de la branche cen- traie 3 selon une direction perpendiculaire à une face 7 du noyau 2 définie par l'extrémité de la branche centrale 3 et des branches latérales 4. La tige d'actionnement 6 est solidaire d'une palette 8 qui possède une face 9 parallèle à la face 7 du noyau 2, et qui est astreinte à se déplacer entre les bobines.
Une électronique d'alimentation en courant continu, non représentée, alimente le conducteur 5 en courant continu pour établir un flux 11 entre le noyau 2 et la palette 8 en vue d'exercer sur la palette 8 un effort d'attraction. Le flux magnétique 11 circule dans le noyau 2 par la branche centrale 3 et chacune des branches latérales 4. Le flux magnétique 11 se referme dans la palette 8 en franchissant un entrefer total égal à l'espace séparant la palette 8 du noyau 2 au niveau de la branche cen- traie 3 augmenté de l'espace séparant la palette 8 du noyau 2 au niveau de chaque branche latérale 4.
Selon le premier mode de réalisation de l'invention, les faces de la palette 8 présentent chacune quatre portions d'adaptation 10 en retrait d'une distance de retrait r par rapport à la face portant la portion en retrait 10 considérée. Les portions en retrait 10 s'étendent chacune en regard d'une des branches latérales 4 du noyau 2 et sont disposées de façon symétrique par rapport à la tige d'actionnement 6. Sur les figures, les portions en retrait 10 sont illustrées sur chacune des faces de la palette 8 car la palette 8 coopère également avec une autre bobine non représentée qui s'étend en regard de l'autre face de la palette 8. Pour les besoins de la description, seules les portions en retrait 10 réalisées dans la face 9 en regard du noyau seront prises en considération.
Dans la position illustrée à la figure 1A, la palette 8 est éloignée du noyau 2 et le retrait r des portions en retrait 10 est négligeable devant la distance d mesurée entre la face 9 de la palette 8 et la face 7 du noyau 2. L'entrefer total que doit franchir le flux est donc sensiblement égal à deux fois la distance d, la présence des portions en retrait 10 ayant une influence négligeable. A titre d'exemple, le retrait r est de l'ordre de
0,2 millimètres pour une distance d maximale de l'ordre de huit millimètres.
L'effort d'attraction exercé par la bobine 1 n'est donc pas perturbé par la présence des portions en retrait 10 lorsque la palette 8 est encore éloignée du noyau 2.
Dans la position illustrée à la figure 1B, la face 9 de la palette 8 et la face 7 du noyau 2 sont en contact. En raison des défauts de surface du noyau et de la palette il subsiste entre les deux faces en contact un espace résiduel ε bien inférieur au retrait des portions en retrait 10. L'entrefer total que doit franchir le flux est donc sensiblement égal à la distance de retrait r en regard des portions en retrait 10, alors qu'il aurait été égal à deux fois l'espace résiduel ε en l'absence des portions en retrait 10.
A courant donné, la force d'attraction exercée par la bobine 1 sur la palette 8 varie en fonction inverse du carré de l'entrefer. Lorsque la palette arrive au voisinage du noyau 2 la force d'attraction est donc diminuée de façon très importante en regard des portions en retrait de sorte que pour une dynamique de réduction de courant donnée l'invention permet de réduire plus rapidement la vitesse de la palette lors de son accostage sur le noyau. En outre l'entrefer additionnel des portions en retrait diminue l'effet inductif de la palette sur la bobine 1 et permet donc d'améliorer la dynamique de réduction du courant dans la bobine.
Dans le premier mode de réalisation de l'invention illustré aux figures 2A et 2B, les portions en retrait 10 ne s'étendent pas sur toute la longueur des branches latérales 4, mais uniquement sur une partie de celle-ci .
Les portions en retrait 10 délimitent longitudi- nalement une première zone 12 de la palette 8 et du noyau 2 pour laquelle l'entrefer total que doit franchir le flux est sensiblement égal au retrait r des portions en retrait 10, et une seconde zone 13 de la palette 8 et du noyau 2 pour laquelle l'entrefer total est égal à deux fois l'espace résiduel • ε entre les faces 7 et 9.
On notera qu'après mise en contact de la palette sur le noyau, le maintien de la palette contre le noyau nécessite alors d'alimenter la bobine avec un courant de maintien qui est d'autant plus important que le retrait r et la surface des portions de retrait sont grandes. La surface des portions en retrait résulte donc d'un compromis entre la réduction de force recherchée en vue d'augmenter la variation d'effort d'attraction et une augmentation raisonnable du courant de maintien. En pratique on a déterminé que pour une distance de retrait de 0,2 mm une surface des portions en retrait égale au tiers de la surface des branches latérales du noyau constitue un compromis satisfaisant.
En modifiant la longueur relative des zones 12 et 13 il est possible moduler l'affaiblissement en fin de course de l'effort d'attraction. Cependant, cette modulation est limitée par le fait qu'une augmentation trop importante des superficies des portions en retrait risquerait de provoquer une saturation de la seconde zone 13. Une telle saturation provoquerait une dégradation des performances de 1 'actionneur.
En pratique, on limitera la superficie totale des portions en retrait à 50% de la superficie totale des faces en regard de la palette et du noyau. Selon un aspect particulier de l'invention, les portions en retrait 10 débordent transversalement de la branche latérale en regard sur une distance 1 au moins égale au retrait r de la portion en retrait. Dans l'exemple illustré, les portions en retrait 10 sont délimitées transversalement par un congé 14 de rayon égal au retrait r des portions en retrait 10, le centre du congé 14 se situant sensiblement au niveau de l'arête interne 15 de la branche latérale 4 lorsque la palette 8 est en contact avec le noyau 2. Cette disposition minimise le passage du flux vers la zone 13 au voisinage de l'arête interne 15 dans laquelle la distance à franchir serait inférieure à la distance de retrait des portions en retrait, ce qui diminuerait l'efficacité des portions en retrait 10. Par ailleurs, le noyau 2 est avantageusement composé d'un empilement de tôles découpées qui limitent la migration longitudinale du flux. Cette disposition contrarie la tendance du flux devant normalement s'établir dans la zone 12 à migrer vers la zone 13 où l'entrefer total est plus faible. Afin de limiter encore cette migration, une barrière magnétique 16, par exemple une pièce en matière amagnétique de même forme que les tôles formant le noyau peut-être insérée dans l'empilement de tôles pour isoler magnétiquement la partie de noyau cor- respondant à la zone 12 de la partie de noyau correspon- dant à la zone 13.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention illustré aux figures 3A et 3B les portions en retrait sont formées par des marches 17 qui s'étendent transversalement en regard de la branche centrale 3 et des branches latérales 4 du noyau 2. Dans ce cas, le retrait de la portion en retrait affecte le flux non seulement dans son passage entre une branche latéral et la palette mais également dans son passage entre la branche centrale et la palette.
La marche 17 est plus facile à usiner que les portions en retrait 10 illustrées aux figures 2A et 2B et supprime tout risque de passage parasite de flux magnétique par l'arête interne 15 des branches latérales 4. La marche 17 délimite deux zones 12 et 13 de la même façon que dans le mode de réalisation précèdent. Dans la zone 12 correspondant à la marche 17, le flux doit franchir une fois le retrait r de la marche 17 dans l'entrefer avec la branche centrale 3 et une fois la même distance dans l'entrefer avec les branches latérales pour pouvoir s'établir. Pour un même affaiblissement que dans le premier mode de réalisation, il suffit donc que le retrait r de la marche 17 soit égale à la moitié de la distance de retrait des portions en retrait 10. Dans une variante de ce mode de réalisation, illustrée à la figure 4, la marche 17 est remplacée par un biseau 18. La distance entre la face 7 du noyau 2 et le biseau 18 n'est pas constante mais augmente avec la distance par rapport au centre de la palette 8. Le biseau 18 a le même effet que la marche 17, mais il permet d'éviter des effets de bords indésirables qui pourraient subvenir le long de l'arête de la marche 17.
Par ailleurs sur la figure 5, on a illustré, de façon exagérée, la position que la palette 8 à marche 17 est susceptible de présenter vis-à-vis du noyau 2 du fait des jeux de montage de l' actionneur. On constate que la distance entre la face 7 du noyau 2 et le fond de la marche 17 diminue en direction de l'extrémité de la palette 8, et le flux magnétique a tendance à se concentrer au niveau de l'arête terminale 19 de la palette 8, ce qui diminue les performances de 1 'actionneur.
Sur la figure 6, on a illustré une palette 8 à biseau 18 dans la même configuration que précédemment. On constate que la distance entre la face 7 du noyau 2 et le biseau 18 reste croissante en direction de l'extrémité de la palette, le risque de concentration du flux magnétique sur l'arête terminale 20 de la palette 8 étant alors évité.
Ce risque de déséquilibre de positionnement de la palette est en outre minimisé par une disposition symétrique des portions en retrait par rapport à l'organe d' actionnement 6.
L'invention n'est pas limitée au mode particulier de réalisation qui vient d'être décrit, mais bien au con- traire entend couvrir toute variante qui entre dans le cadre de l'invention tel que défini par les revendications .
Bien que l'on ait illustré les portions en retrait sous forme de marche ou encore de biseau, les por- tions en retrait pourront plus généralement prendre toute forme apte à assurer un espace entre les portions en retrait et la face en regard lorsque les deux faces sont en contact, par exemple une série de rainures.
Bien que l'on ait illustré l'invention avec des portions en retrait réalisées sur la palette, les- portions en retrait pourront également être réalisées sur la face du noyau ou simultanément sur la palette et le noyau bien que cette solution apparaisse a priori plus complexe à réaliser que les portions en retrait sur la palette. Bien que l'on ait illustré les faces de la pa- lette et du noyau comme étant planes, les faces pourront prendre toutes formes complémentaires aptes à permettre leur contact en dehors des portions en retrait.
Bien que l'on ait indiqué que les portions en re- trait étaient délimitées transversalement par un congé, les portions en retrait pourront être délimitées par toute autre forme pourvu que les portions en retrait débordent transversalement de la branche latérale en regard d'une distance au moins 'égale à la distance de retrait. Bien que l'on ait indiqué que les portions en retrait s'étendent en regard des branches latérales, ou à cheval sur la branche centrale et les branches latérales, on pourra également prévoir des portions en retrait qui s'étendent seulement en regard de la branche centrale. Bien que 1 ' invention ait été décrite en relation avec un actionneur à deux bobines, elle s'applique également à un actionneur monobobine dont le noyau comporte des extrémités actives en regard des deux faces de la palette .

Claims

REVENDICATIONS
1. Actionneur électromagnétique comportant un organe d'actionnement (6) relié à une palette (8) qui est mobile sous l'effet d'un organe moteur comportant au moins une bobine (1) pour engendrer un flux magnétique dans un noyau (2) ayant une face s'étendant en regard d'une face de la palette (8), l'une au moins des faces en regard comportant au moins une portion en retrait (10 ; 17' ; 18) , caractérisé en ce que la palette (8) et le noyau (2) sont agencés pour définir, dans une première zone (12) de la palette (8) et du noyau (2) englobant la portion en retrait, un premier chemin magnétique qui est interrompu par un entrefer au moins égal au retrait de la portion en retrait (10 ; 17 ; 18) lorsque la palette (8) est en appui sur le noyau (2) , et dans une seconde zone (13) de la palette (8) et du noyau (2) excluant la portion en. retrait, un second chemin magnétique qui est interrompu seulement par un entrefer résiduel lorsque la palette (8) est en appui sur le noyau (2) , la portion en retrait ayant une superficie totale au plus égale à une superficie amenant le flux magnétique à saturation dans la seconde zone de palette.
2. Actionneur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion en retrait a une superficie totale inférieure à 50% de la superficie totale des faces en regard.
3. Actionneur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau (2) comporte une branche centrale (3) et deux branches latérales (4) ayant des extrémités qui définissent la face (7) du noyau (2) , et en ce que la portion en retrait (10 ;17 ;18) s'étend sur la face de la palette (9) en regard d'au moins l'une des branches du noyau.
4. Actionneur électromagnétique selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce que la palette (8) comporte des portions en retrait (10) qui s'étendent en regard des branches latérales (4) du noyau.
5. Actionneur électromagnétique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les portions en retrait sont symétriques par rapport à l'organe d'actionnement
6. Actionneur électromagnétique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la portion en retrait (10) déborde transversalement de la branche en regard sur une distance (1) au moins égale au retrait (r) de la por- tion en retrait (10) par rapport à l'organe d'actionnement .
7. Actionneur électromagnétique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la portion en retrait (17,18) s'étend transversalement aux trois branches (4,3,4) en regard de chacune d'elles.
8. Actionneur électromagnétique selon la revendication 7, caractérisé, en ce que la portion en retrait (17) est en forme de biseau.
9. Actionneur électromagnétique selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la première zone (12) et la seconde zone (13) du noyau (2) sont magnétiquement isolées .
10. Actionneur électromagnétique selon la revendication 9, caractérisé en ce que le noyau est composé d'un empilage de tôles, au moins une barrière magnétique (16) étant insérée dans l'empilage de tôle pour séparer les tôles composant les première (12) et seconde (13) zones du noyau (2) .
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