EP3764384A1 - Actionneur electromecanique a commande autoregulee - Google Patents

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EP3764384A1
EP3764384A1 EP20184103.8A EP20184103A EP3764384A1 EP 3764384 A1 EP3764384 A1 EP 3764384A1 EP 20184103 A EP20184103 A EP 20184103A EP 3764384 A1 EP3764384 A1 EP 3764384A1
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EP
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magnetic field
magnetic
armature
electromechanical actuator
control coil
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EP20184103.8A
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Jean-Luc Breheret
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G Cartier Technologies SAS
Original Assignee
G Cartier Technologies SAS
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Publication date
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Publication of EP3764384B1 publication Critical patent/EP3764384B1/fr
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    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H50/021—Bases; Casings; Covers structurally combining a relay and an electronic component, e.g. varistor, RC circuit
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H47/22—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for supplying energising current for relay coil
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Definitions

  • the present invention relates to electromechanical actuators with a control coil, in particular those used in motor vehicles, to fulfill various control or safety functions.
  • An electromechanical actuator with a control coil comprises a control coil, consisting of the winding of an electrical conductor intended to be supplied according to a nominal control voltage by a voltage or electric current source, a fixed armature with a magnetic core placed in an axial passage of the control coil and intended to conduct a magnetic field generated by an electric current flowing through the conductor of the control coil, and a movable armature to form with the fixed armature a closed magnetic circuit.
  • the movable frame comprises a part intended to be mechanically coupled to an external element intended to be moved.
  • the movable armature can be movable by translation or by rotation, and the actuator is used to produce a mechanical movement, for example the movement of a solenoid valve shutter.
  • the movable armature comprises a part carrying an electrical contact, to constitute an electromechanical relay.
  • the mobile frame is generally movable by rotation, a first end of the mobile frame being articulated according to a fixed hinge on the fixed frame.
  • the mobile armature comprises an intermediate section of the mobile armature, which is located opposite one end of the magnetic core, and which is made of a material capable of being attracted by the magnetic core when the control coil is supplied with electrical energy.
  • Elastic return means urge the movable armature to bring it back to a state of rest.
  • the movable armature When the control coil is not supplied with electrical energy, the movable armature is in its rest state, in which the intermediate section of the movable armature is away from the magnetic core. The movable frame is maintained in this state of rest by the elastic return means.
  • the control coil When the control coil is supplied with electrical energy according to a sufficient excitation electrical voltage, at least equal to a voltage which is designated by the expression switching voltage, the intermediate section of the movable armature is attracted by the core magnetic and the movable armature is moved against the elastic return means and comes into a working state, in which the intermediate section of the movable armature is near or in contact with the magnetic core.
  • the movable armature In its displacement between the rest state and the working state, the movable armature produces either the displacement of the external element in the case of an actuator intended to produce a mechanical displacement, or the modification of the state of electrical conduction of an electrical contact in the case of an electromechanical relay.
  • a free end of a contact section integral with the intermediate section of the movable armature is supported by a contact pad against a fixed working contact with an appropriate working force .
  • the working force is used to avoid any rebounds when the electromechanical relay is activated, to avoid any untimely electrical trips under the effect of vibrations, and to guarantee the achievement of a low contact resistance.
  • an electromechanical actuator installed in this vehicle to fulfill its control or safety functions, is normally in the working state, so that the control coil must be supplied with electrical energy, generally under the voltage of the on-board network.
  • the control coil is a resistive element having an electrical resistance R and receiving the voltage U from the on-board network of the vehicle.
  • the power consumed by the control coil when the electromechanical actuator is in its working state therefore varies as the square of the voltage of the on-board network, so that an on-board network voltage higher than the switch-on voltage leads to a large consumption of excess energy.
  • the electrical resistance R equivalent of the control coil tends to decrease, which further increases the power consumed by the electromechanical actuator.
  • the electromechanical actuators implemented in motor vehicles constitute a non-negligible source of energy loss, and a non-negligible source of heating of the surrounding electronic components, so that there is an advantage in reduce the energy consumption of electromechanical actuators, and reduce the inevitable heating that results.
  • the electromechanical actuators consume little energy when they are in the working state and that the voltage of the on-board network takes a usual value which, for its part, is generally significantly higher than the switching voltage. , of the order of 13.5 V to 15 V for a vehicle with a nominal battery voltage of 12 V.
  • width-modulated power supply made from electronic components such as microcontrollers driving field-effect transistors, so as to power the control coil under an average voltage slightly higher than the cut-in voltage.
  • PWM width-modulated power supply
  • This solution is, however, excessively expensive, since each electromechanical actuator must be supplied independently by a width-modulated power supply, and electronic components of the microcontroller type and field-effect transistors are relatively expensive.
  • width modulated power supplies have reaction rates, following changes in the input voltage, which are slower than the switching speed of electromechanical actuators such as electromechanical relays. This results in a lack of reliability, since a delay in the reaction of the width modulation power supply to a modification of the input voltage can cause an untimely switching of an electromechanical actuator supplied by said width modulation power supply.
  • the document EP 0172712 describes a plunger actuator which moves longitudinally inside a control coil equipped with a fixed magnetic armature.
  • the control coil is energized so as to maintain constant the magnetic flux during the movement of the plunger.
  • the coil control is associated with a freewheeling diode and is supplied by means of a transistor driven by a magnetic flux sensor disposed inside an additional air gap of the fixed magnetic armature.
  • An inexpensive control circuit is thus produced which enables the control coil to be supplied with a modulated voltage.
  • the additional air gap significantly increases the reluctance of the magnetic circuit, and requires supplying the control coil with additional electrical energy which defeats the need to reduce the energy consumed by the actuator in applications. automobiles.
  • EP 0172712 describes an embodiment comprising a potentiometer and an additional coil for modifying and adjusting the magnetic flux detected by the magnetic flux sensor.
  • This solution is however expensive, and imposes a constant supply voltage, which is not the case with the on-board voltage of a motor vehicle.
  • the document US 4,608,620 describes an electromechanical relay in which a magnetic shunt is placed in a fixed position in the vicinity of an operational air gap of the magnetic circuit, and a magnetic field sensor is placed between one end of the magnetic circuit and one end of the magnetic shunt.
  • the magnetic field sensor is thus placed in a bypass of the main magnetic field flowing through the magnetic circuit.
  • the document GB 2 259 188 describes a solenoid valve in which the control coil is supplied by an electronic circuit as a function of a signal communicated by a magnetic field sensor placed against a side branch of a fixed armature, away from the movable armature.
  • the electronic circuit associated with the magnetic field sensor makes it possible to reduce the power supply to the control coil after closing the magnetic circuit, to reduce the electrical energy consumed.
  • the position of the magnetic field sensor as illustrated in this document does not make it possible to have a signal to noise ratio allowing reliable control of the supply of the control coil in an environment disturbed by external magnetic fields as is the case in automotive applications.
  • a problem proposed by the present invention is to design inexpensive means for substantially reducing the energy losses generated in an electromechanical actuator capable of being driven from a source of continuous electrical energy at variable voltage, in particular such an electromechanical actuator. integrated into a motor vehicle, while ensuring good operating reliability of the electromechanical actuator.
  • the invention aims to reliably and inexpensively control the power supply to the actuation control coil of the electromechanical actuator, without reducing the efficiency of the magnetic circuit, and without risk of disturbance or malfunction caused. by the external magnetic fields of automotive applications.
  • the magnetic field sensor and the control switch constitute, by their combination, an interface which is particularly economical and reliable, while being able to ensure effective regulation of the average control voltage of the control coil. so as to make it independent of the voltage of the continuous electric energy source such as the voltage of the on-board network of a motor vehicle.
  • both the magnetic field sensor and the control switch can be inexpensive electronic components.
  • the magnetic field sensor does not modify the structure or the efficiency of the magnetic circuit, so that the energy required to power the control coil is reduced.
  • the particular choice of the position of the magnetic flux sensor makes it possible to guarantee a good sensitivity of the detection of the variations of the magnetic flux passing through the magnetic circuit, despite the fact that the detection is carried out in the leakage magnetic flux, which is lower than the main stream. This results in good operating reliability of the electromechanical actuator.
  • the magnetic field sensor is placed in the space surrounding the movable armature, preferably opposite the first end of the fixed armature relative to the movable armature.
  • This position of the magnetic field sensor provides good detection sensitivity of the magnetic flux, and facilitates the manufacture of the electromechanical actuator while avoiding any discomfort in its assembly and possible adjustment.
  • the magnetic field sensor can be placed in the space surrounding the fixed armature in the vicinity of the second end of the magnetic core. This position of the magnetic field sensor provides good detection sensitivity of the magnetic flux.
  • the first and second magnetic field thresholds are chosen so that, when the assembly is connected to the source of direct electrical energy, the voltage of which exceeds a cut-in voltage according to which the movable armature is moved to 'in its working state, the control coil is supplied with a chopped voltage having an average value little greater than said switch-on voltage.
  • the consumption of the electromechanical actuator is effectively reduced during the operating stages in the working state, while ensuring reliable operation, that is to say certain switching to the working state, and maintaining this working state, provided that the voltage of the continuous electric power source remains greater than the trigger voltage of the electromechanical actuator according to which the latter returns to the rest state.
  • the electromechanical actuator further comprises an element for adjusting the magnetic flux of leakage stressing the magnetic field sensor.
  • this leakage magnetic flux adjustment element urging the magnetic field sensor may comprise a part made of a material capable of conducting a magnetic field, said part being placed in an adjustable position in the vicinity of the magnetic field sensor. so as to modify the part of the leakage magnetic flux passing through the magnetic field sensor.
  • the leakage magnetic flux adjustment element is preferably placed away from any operational air gap. of the magnetic circuit.
  • the electromechanical actuator according to the invention further comprises a magnetic shielding element, arranged opposite the magnetic circuit with respect to the magnetic field sensor. External disturbances liable to modify the magnetic field thresholds and the mean value of the supply voltage of the control coil which result therefrom are thus avoided.
  • part constituting the flux adjustment element can itself fulfill the function of magnetic shielding.
  • the first magnetic field threshold can be chosen at a value of about 10 mT, and the second magnetic field threshold can be chosen at a value of about 8 mT.
  • the magnetic field sensor can advantageously be produced in the form of a digital Hall effect sensor, since such a component is reliable and inexpensive.
  • control switch can advantageously be a bipolar transistor, the base of which receives the output signal from the digital Hall effect sensor, and the emitter-collector circuit of which is connected in series with the control coil. Indeed, such a control switch is reliable and inexpensive.
  • the electromechanical actuator according to the invention can comprise a movable armature having a part shaped to be mechanically coupled to an external element intended to be driven in movement by the electromechanical actuator.
  • the mobile armature can comprise a magnetic section of mobile armature, said magnetic section having a first end articulated according to a fixed hinge on the second end of the fixed frame to allow rotation of the movable frame between a working state and a resting state towards which it is returned by said return means, said magnetic section having a second end disposed opposite the first end of the fixed armature to be attracted by said first end of the fixed armature when the control coil is energized, the movable armature having a contact beam which extends up to a free contact end able to come to rest on a fixed working contact when the movable armature is in the working state.
  • FIG. 1 is schematically illustrated the structure of an electromechanical relay according to an embodiment of the present invention.
  • the electromechanical relay as shown on the figure 1 comprises a fixed armature 1, part of which is in the form of a magnetic core 2, a movable armature 3, a fixed working contact 4, a control coil 5, a contact beam 6 which forms a distal section of the armature movable 3 to a free contact end 7.
  • the fixed armature 1 and the movable armature 3 together form the magnetic circuit of the electromechanical relay.
  • the control coil 5 comprises a coil carcass 51, integral with the fixed armature 1, and comprising a cylindrical axial passage 52 developing along a longitudinal axis II and in which the magnetic core 2 is engaged.
  • a coil winding 53 consisting of an electrical conductor wound around the coil casing 51, is intended to be connected to an external source of nominal control voltage not shown in the figure.
  • a first end 21 of the fixed armature 1, or free end of the magnetic core 2 protrudes outside a first end of the axial passage 52 of the control coil 5, and constitutes an attractive pole capable of stressing the movable armature 3
  • a second end 22 of the magnetic core 2 protrudes out of a second end of the axial passage 52 of the control coil 5, and connects to a return magnetic circuit 1a which conducts the magnetic flux from the second end 22 of the magnetic core. 2 up to the mobile armature 3
  • the return magnetic circuit 1a comprises a transverse branch 1b of fixed armature 1 and a longitudinal arm 1c of fixed armature 1.
  • the transverse arm 1b extends radially away from the second end 22 of the magnetic core 2, and is connected to the longitudinal branch 1c of fixed reinforcement which extends parallel to the longitudinal axis II as far as a second end 1d of a fixed frame against which a first end 31 of the mobile frame 3 bears.
  • the movable frame 3 comprises, from its first end 31, a magnetic section 32, developing parallel to the transverse branch 1b of the fixed frame 1, facing the first end 21 of the fixed frame 1, and structured so as to be attracted by the magnetic core 2 when the latter conducts a magnetic field generated by the control coil 5 which has been supplied with electrical energy.
  • the magnetic section 32 has the general shape of a bar, having a second end 33 disposed facing the magnetic core 2.
  • the fixed armature 1 comprises a ferromagnetic material capable of conducting a magnetic flux generated by the control coil 5 in the magnetic core 2.
  • the movable armature 3 itself comprises, in its magnetic section 32, a ferromagnetic material, and closes thus at least partially the magnetic flux generated in the magnetic core 2.
  • the contact beam 6, in the illustrated embodiment, comprises a leaf spring 61, in the form of a flat strip made of bronze / beryllium alloy, which has the advantage of good elastic properties and good electrical conduction properties.
  • the leaf spring 61 is fixed by fixing means, along one of its two main faces, on the magnetic section 32 of the movable armature 3.
  • the fixing means comprise a lug 35 of the magnetic section 32 engaged by force in a slot 62 of the leaf spring 61.
  • the leaf spring 61 is extended beyond said second end 33 of the magnetic section 32, away from the free contact end 7, by an arcuate section 64 followed by a longitudinal section 65 generally parallel to the longitudinal branch 1c of the fixed armature 1 and to which it is fixed with the interposition of a common plug 8 forming one of the terminals of the electric power circuit of the electromechanical relay.
  • the leaf spring 61 constitutes elastic return means 9 of the movable armature 3.
  • the movable frame 3 Because of its support by its first end 31 on the second end 1d of the fixed frame 1, and because of its retention by the elastic return means 9, the movable frame 3 is articulated by its first end 31 according to hinge means constituted by the second end 1d of the fixed frame 1, and can thus pivot between a state of rest illustrated on figure 1 and a working state in which the mobile armature 3 has pivoted and comes into contact with the first end 21 of the mobile armature 1.
  • the elastic return means 9 ensure the return of the mobile armature 3 to its rest state .
  • the hinge means also ensure the conduction of the magnetic flux between the fixed armature 1 and the mobile armature 3.
  • the free contact end 7 of the contact beam 6 is provided with a contact pad 71 made of an electrically conductive material and having good anti-wear properties.
  • the fixed working contact 4 is formed by a fixed pad 41 made of an electrically conductive material and having good anti-wear properties. The fixed pad 41 is secured to a work plug 10 constituting the second connection terminal of the power circuit of the electromechanical relay.
  • a rest stop 11 limits the movement of the free contact end 7 away from the fixed working contact 4.
  • the control coil 5 is not powered, and does not produce any magnetic field in the magnetic core 2.
  • the movable armature 3 is not attracted by the magnetic core 2, and, by the stressing of the means of elastic return 9, remains away from the magnetic core 2 and comes to bear against the rest stop 11. This results in the presence of an operational air gap 200, that is to say of an air gap whose presence or the dimension is necessary for the operation of the electromechanical actuator.
  • the control coil 5 In the working state, the control coil 5 is supplied with a nominal control voltage, and produces in the magnetic core 2 a magnetic field sufficient to attract the movable armature 3, against the return stress exerted. by the elastic return means 9, until the movable armature 3 comes into contact with the first end 21 of the fixed armature 1, thus closing the magnetic circuit 1, 3. In this position, the contact pad 71 of the free contact end 7 bears against the fixed pad 41 of the fixed working contact 4, causing a bending or bending of the adjacent section of the leaf spring 61 located between the free contact end 7 and the fixing means 35, 62.
  • control coil 5 is supplied from a source of continuous electrical energy through an interface 100 ensuring the regulation of its average supply voltage, whatever the variations of the voltage d. 'input from the DC voltage power source.
  • the interface 100 comprises a magnetic field sensor, advantageously of the digital Hall effect sensor 101 type, and a switch 102.
  • the digital Hall-effect sensor 101 is arranged in the space surrounding the mobile armature 3, away from the operational air gap 200 between the mobile armature 3 and the magnetic core 2, opposite the magnetic core 2 relative to the movable armature 3, to be stressed by the magnetic flux of leakage passing through this zone.
  • the digital Hall effect sensor 101 drives the switch 102, which is connected in series with the control coil 5.
  • the digital Hall effect sensor 101 is of a type which produces at its output Vout a zero voltage when the magnetic flux which the traverse exceeds a first magnetic field threshold, and which produces at its output Vout a maximum voltage when the magnetic flux which passes through it is less than a second magnetic field threshold.
  • interface circuit 100 An example of interface circuit 100 is illustrated in figure 2 .
  • the input terminals 103 and 104 of the interface circuit 100 are respectively connected to the positive terminal Vcc and to the negative terminal GND of a direct voltage electric power source such as the on-board network of the motor vehicle, with interposition of an external switch T2 such as a bipolar transistor which is not part of the interface 100.
  • the output terminals 105 and 106 of the interface 100 are connected to the terminals of the control coil 5.
  • the digital Hall effect sensor 101 is supplied between the positive 103 and negative 104 input terminals with the interposition of a resistor Rs.
  • the output Vout of the digital Hall effect sensor 101 is connected to the positive terminal 103 via of a resistor R, and is connected to the base of a bipolar switching transistor T1 whose emitter is connected to the negative terminal 104 and whose collector is connected to one of the terminals of the control coil 5.
  • a freewheeling diode D is connected in anti-parallel to the terminals of the control coil 5.
  • the figures 5 and 6 illustrating the magnetic leakage flux passing through the digital Hall effect sensor 101, respectively in the rest state and in the working state of an electromechanical actuator according to an embodiment of the present invention.
  • the Hall effect sensor digital 101 is arranged in the same position as in the embodiment of the figure 1 .
  • the control coil 5 is first of all weakly supplied, according to a supply which increases to pass to the working state illustrated in the figure. figure 6 .
  • the magnetic flux of leakage passing through the digital Hall effect sensor 101 is almost nonexistent, or remains weak, and the digital Hall effect sensor 101 produces on its output Vout a high voltage which saturates the switching transistor T1 to enable the power supply control coil 5 and to put the electromechanical actuator in its working state.
  • the digital Hall effect sensor 101 In the working state shown on the figure 6 , the digital Hall effect sensor 101 is crossed by a magnetic flux of higher value leakage.
  • the digital Hall effect sensor 101 produces at its output a voltage Vout which becomes zero and which turns off the switching transistor T1 when the leakage magnetic flux exceeds a first magnetic flux threshold, and produces at its output a higher voltage Vout which saturates the switching transistor T1 when the leakage magnetic flux drops below a second magnetic flux threshold which is itself lower than the first magnetic flux threshold.
  • the switching transistor T1 blocks the power supply to the control coil 5 when the magnetic field detected by the digital Hall effect sensor 101 exceeds a first magnetic field threshold S1 ( figure 4 ), and the switching transistor T1 powers the control coil 5 again when the magnetic field detected by the digital Hall effect sensor 101 drops below a second magnetic field threshold S2 ( figure 4 ).
  • the value of the first magnetic field threshold S1 and the value of the second magnetic field threshold S2 together determine the average value of the control voltage applied to the control coil 5 during the work sequences. This achieves a regulation of the average value of the leakage magnetic field passing through the Hall effect sensor 101, and simultaneously a regulation of the average value of the main magnetic field produced by the control coil 5.
  • This magnetic field can advantageously be chosen to be slightly greater than the magnetic field producing the switching of the electromechanical actuator towards a working state.
  • first and second magnetic field thresholds relatively close to each other, to avoid the risk of an untimely tilting of the electromechanical actuator towards its rest state.
  • Diagram A illustrates a possible variation of the voltage Vcc of the DC voltage supply source, with an A1 sequence at the usual voltage of an on-board motor vehicle network, for example 13 V, with an A2 sequence at plus voltage high, with an A3 sequence at lower voltage, and with an A4 sequence at decreasing voltage.
  • Diagram B illustrates the external control signal, for example the voltage on negative terminal 104 produced by transistor T2, indicating by a negative voltage step the instant from which the external control controls the switching of the electromechanical actuator towards his working state.
  • Diagram C illustrates the waveform of the magnetic field seen by digital Hall effect sensor 101.
  • Diagram D illustrates the idle or working state of the electromechanical actuator.
  • Diagram E illustrates the waveform of the output signal Vout of digital Hall effect sensor 101.
  • Diagram F illustrates the conduction state of transistor T1 supplying control coil 5.
  • Diagram G illustrates the waveform of the electric current flowing through the control coil 5.
  • Diagram H illustrates the variation in the average value of the electric current flowing in the control coil 5.
  • Diagram I illustrates the waveform of the electric voltage at the terminals of the control coil 5.
  • the diagrams show how the interface according to the invention produces a modulated and regulated supply of the control coil 5 during the driving periods in the working state.
  • an adjustment element 110 such as a plate made of a material capable of conducting a magnetic field and placed in the vicinity of the Hall effect sensor 101, opposite the movable armature 3.
  • the adjustment element 110 is relatively far from the Hall effect sensor 101, the leakage magnetic flux is not affected by the adjustment element 110, and passes through the Hall effect sensor 101 at a low flux value .
  • the adjustment element 110 is closer to the Hall effect sensor 101, as illustrated in figure 8 , the flux lines are deflected by the adjustment element 110 and as a result the magnetic leakage flux which passes through the Hall effect sensor 101 is higher. It is therefore understood that the adjustment element 110 makes it possible to modify the first magnetic field threshold S1, and therefore to modify the average value of the voltage applied to the control coil 5 during the working steps.
  • Position 101 is the position chosen in the embodiments of the figures 1 , 5 and 6 , In this case, the magnetic field sensor 101 is in the vicinity of the movable armature 3, opposite the magnetic core 2 with respect to the movable armature 3.
  • the position 1010 is opposite with respect to the circuit magnetic 1, 3, that is to say in the space surrounding the fixed armature 1 in the vicinity of the second end 22 of the magnetic core 2.
  • Position 1011 is in space surrounding the fixed frame 1 in the vicinity of an intermediate portion of the longitudinal branch 1c, a position similar to that described in the document GB 2 259 188 .
  • Position 1012 is close to position 1011, but with a perpendicular orientation of the magnetic field sensor.
  • Position 1013 is in the space surrounding a junction air gap between the fixed armature 1 and the movable armature 3.
  • Position 1014 is similar to position 1013, but with a perpendicular orientation of the magnetic field sensor.
  • Tests were carried out on an electromechanical relay having a structure as described on the figure 9 , by measuring the magnetic field picked up by a Hall effect magnetic field sensor placed in the various positions defined above, by varying the electric voltage applied to the control coil 5, successively from a low voltage in which the electromechanical relay is in the rest position (rep), then a voltage producing the movement of the mobile armature to the electric contact position (Tr), then an increasing series of voltages by which the magnetic circuit remains closed (Mag1, Mag2, Mag3 , Mag4) by the contact between the mobile armature 3 and the fixed armature 1.
  • positions 101 and 1010 are clearly preferable to the other positions 1011, 1012, 1013 and 1014, because the magnetic field is highly variable there (more than 30%) when the mobile armature 3 moves in the vicinity of its state. working, that is to say in the vicinity of the positions Tr and Mag1. This is the reason why we will choose to place the magnetic field sensor in a position close to position 101 or in a position close to position 1010.
  • a position close to position 101 may be preferred if it is necessary to leave l access to the second end 22 of the magnetic core 2 during assembly of the electromechanical relay.

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Abstract

Actionneur électromécanique comprenant une bobine de commande (5), un noyau magnétique (2), une armature mobile (3) déplaçable entre un état de travail et un état de repos vers lequel elle est rappelée par des moyens de rappel élastiques (9). L'armature mobile est attirée par le noyau magnétique lorsque celui-ci conduit le champ magnétique généré par la bobine alimentée. Un capteur à effet Hall (101) est traversé par une partie du flux magnétique de fuite au voisinage de l'armature mobile (3), et pilote un commutateur (102) connecté en série avec la bobine de commande (5) de façon à bloquer alimentation de la bobine de commande (5) lorsque le flux magnétique de fuite dépasse un seuil haut de valeur, et de façon à alimenter à nouveau la bobine de commande (5) lorsque le flux magnétique de fuite devient inférieur à un seuil bas de valeur. On réalise ainsi une régulation de la valeur moyenne de tension d'alimentation de la bobine de commande (5), en choisissant de préférence une valeur moyenne juste suffisante pour maintenir l'actionneur électromécanique dans son état de travail.

Description

    DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
  • La présente invention concerne les actionneurs électromécaniques à bobine de commande, notamment ceux utilisés dans les véhicules automobiles, pour remplir diverses fonctions de commande ou de sécurité.
  • Un actionneur électromécanique à bobine de commande comprend une bobine de commande, constituée de l'enroulement d'un conducteur électrique destiné à être alimenté selon une tension nominale de commande par une source de tension ou de courant électrique, une armature fixe à noyau magnétique placé dans un passage axial de la bobine de commande et destiné à conduire un champ magnétique généré par un courant électrique parcourant le conducteur de la bobine de commande, et une armature mobile pour former avec l'armature fixe un circuit magnétique fermé.
  • Selon une première possibilité, l'armature mobile comprend une partie destinée à être couplée mécaniquement à un élément extérieur destiné à être déplacé. Dans ce cas, l'armature mobile peut être déplaçable par translation ou par rotation, et l'actionneur est utilisé pour produire un déplacement mécanique, par exemple le déplacement d'un obturateur d'électrovanne.
  • Selon une seconde possibilité, l'armature mobile comprend une partie portant un contact électrique, pour constituer un relais électromécanique. Dans cette seconde possibilité, l'armature mobile est généralement déplaçable par rotation, une première extrémité de l'armature mobile étant articulée selon une charnière fixe sur l'armature fixe.
  • Dans les deux cas, l'armature mobile comprend un tronçon intermédiaire d'armature mobile, qui se trouve au regard d'une extrémité du noyau magnétique, et qui est constitué d'un matériau susceptible d'être attiré par le noyau magnétique lorsque la bobine de commande est alimentée en énergie électrique. Des moyens de rappel élastiques sollicitent l'armature mobile pour la ramener en un état de repos.
  • Lorsque la bobine de commande n'est pas alimentée en énergie électrique, l'armature mobile est dans son état de repos, dans lequel le tronçon intermédiaire de l'armature mobile est à l'écart du noyau magnétique. L'armature mobile est maintenue dans cet état de repos par les moyens de rappel élastiques. Lorsque la bobine de commande est alimentée en énergie électrique selon une tension électrique d'excitation suffisante, au moins égale à une tension que l'on désigne par l'expression tension d'enclenchement, le tronçon intermédiaire de l'armature mobile est attiré par le noyau magnétique et l'armature mobile est déplacée à l'encontre des moyens de rappel élastiques et vient dans un état de travail, dans lequel le tronçon intermédiaire de l'armature mobile est à proximité ou en contact avec le noyau magnétique.
  • Dans son déplacement entre l'état de repos et l'état de travail, l'armature mobile produit soit le déplacement de l'élément extérieur dans le cas d'un actionneur destiné à produire un déplacement mécanique, soit la modification d'état de conduction électrique d'un contact électrique dans le cas d'un relais électromécanique.
  • En particulier, dans le cas d'un relais électromécanique, une extrémité libre d'un tronçon de contact solidaire du tronçon intermédiaire de l'armature mobile est en appui par un patin de contact contre un contact de travail fixe selon une force de travail appropriée. La force de travail sert à éviter les éventuels rebonds lors de l'enclenchement du relais électromécanique, à éviter les éventuels déclenchements électriques intempestifs sous l'effet de vibrations, et à garantir la réalisation d'une faible résistance de contact.
  • Dans le domaine d'application à l'automobile, on a besoin que les actionneurs électromécaniques puissent commuter de façon fiable vers leur état de travail même lorsque la tension du réseau de bord du véhicule est relativement faible, de l'ordre de 8 V. Cela signifie que la tension d'enclenchement doit être inférieure à 8 V.
  • Lors du fonctionnement d'un véhicule automobile, un actionneur électromécanique, implanté dans ce véhicule pour remplir ses fonctions de commande ou de sécurité, est normalement à l'état de travail, de sorte que la bobine de commande doit être alimentée en énergie électrique, généralement sous la tension du réseau de bord. Dans cet état, la bobine de commande est un élément résistif présentant une résistance électrique R et recevant la tension U du réseau de bord du véhicule. Il en résulte que la bobine de commande consomme une puissance P qui dépend de la tension U selon la formule P = U2/R. La puissance consommée par la bobine de commande lorsque l'actionneur électromécanique est dans son état de travail varie donc comme le carré de la tension du réseau de bord, de sorte qu'une tension de réseau de bord plus élevée que la tension d'enclenchement conduit à une importante consommation d'énergie en excès. En outre, lorsque la température ambiante est basse, la résistance électrique R équivalente de la bobine de commande tend à diminuer, ce qui augmente encore la puissance consommée par l'actionneur électromécanique.
  • Or il y a un besoin permanent d'économie d'énergie dans les véhicules automobiles, et un besoin de plus en plus sensible d'éviter ou de réduire l'échauffement des composants électroniques utilisés dans les véhicules automobiles dans le voisinage des actionneurs électromécaniques.
  • Selon la présente invention, on considère que les actionneurs électromécaniques implémentés dans les véhicules automobiles constituent une source non négligeable de déperdition d'énergie, et une source non négligeable d'échauffement des composants électroniques environnants, de sorte qu'il y a un intérêt à réduire la consommation d'énergie des actionneurs électromécaniques, et de réduire réchauffement inévitable qui en résulte.
  • On a donc besoin que les actionneurs électromécaniques consomment peu d'énergie lorsqu'ils sont à l'état de travail et que la tension du réseau de bord prend une valeur habituelle qui, elle, est généralement nettement plus élevée que la tension d'enclenchement, de l'ordre de 13.5 V à 15 V pour un véhicule dont la tension nominale de batterie est de 12 V.
  • Pour réduire la consommation des actionneurs électromécaniques, on a déjà proposé de réguler leur tension de commande par une alimentation à modulation de largeur (PWM) réalisée à partir de composants électroniques tels que des microcontrôleurs pilotant des transistors à effet de champ, de façon à alimenter la bobine de commande sous une tension moyenne peu supérieure à la tension d'enclenchement. Cette solution est toutefois excessivement onéreuse, car chaque actionneur électromécanique doit être alimenté de façon indépendante par une alimentation à modulation de largeur, et les composants électroniques de type microcontrôleurs et transistors à effet de champ sont relativement onéreux. En outre, les alimentations à modulation de largeur ont des vitesses de réaction, suite à des modifications de la tension d'entrée, qui sont moins rapides que la vitesse de commutation des actionneurs électromécaniques tels que les relais électromécaniques. Il en résulte un manque de fiabilité, car un retard de réaction de l'alimentation à modulation de largeur à une modification de tension d'entrée peut provoquer un basculement intempestif d'un actionneur électromécanique alimenté par ladite alimentation à modulation de largeur.
  • Le document EP 0172712 décrit un actionneur à plongeur qui se déplace longitudinalement à l'intérieur d'une bobine de commande équipée d'une armature magnétique fixe. La bobine de commande est alimentée de façon à maintenir constant le flux magnétique lors du déplacement du plongeur. Pour cela, la bobine de commande est associée à une diode de roue libre et est alimentée par l'intermédiaire d'un transistor piloté par un capteur de flux magnétique disposé à l'intérieur d'un entrefer supplémentaire de l'armature magnétique fixe. On réalise ainsi un circuit de commande peu onéreux qui permet d'alimenter la bobine de commande selon une tension modulée. Cependant, l'entrefer supplémentaire augmente sensiblement la réluctance du circuit magnétique, et nécessite d'alimenter la bobine de commande avec une énergie électrique supplémentaire qui va à l'encontre du besoin de réduction de l'énergie consommée par l'actionneur dans les applications automobiles.
  • D'autre part, ce même document EP 0172712 décrit un mode de réalisation comprenant un potentiomètre et une bobine supplémentaire pour modifier et ajuster le flux magnétique détecté par le capteur de flux magnétique. Cette solution est toutefois onéreuse, et impose une tension d'alimentation constante, ce qui n'est pas le cas de la tension de bord d'un véhicule automobile.
  • Le document US 4,608,620 décrit un relais électromécanique dans lequel un shunt magnétique est placé en position fixe au voisinage d'un entrefer opérationnel du circuit magnétique, et un capteur de champ magnétique est placé entre une extrémité du circuit magnétique et une extrémité du shunt magnétique. Le capteur de champ magnétique est ainsi placé dans une dérivation du champ magnétique principal parcourant le circuit magnétique. Lorsque la bobine de commande est alimentée et que le circuit magnétique n'est pas fermé, le champ magnétique détecté par le capteur est élevé. Lorsque la bobine de commande est alimentée et que le circuit magnétique est fermé, le champ magnétique détecté par le capteur est quasi nul. D'autre part, lorsque la tension de la source d'alimentation baisse, le champ magnétique détecté est également réduit. Cela nécessite une électronique de contrôle complexe. En outre, le shunt magnétique réduit l'efficacité du circuit magnétique, et génère sur l'armature mobile un effort d'attraction néfaste car perpendiculaire à son déplacement.
  • Le document GB 2 259 188 décrit une électrovanne dans laquelle la bobine de commande est alimentée par un circuit électronique en fonction d'un signal communiqué par un capteur de champ magnétique placé contre une branche latérale d'une armature fixe, à l'écart de l'armature mobile. Le circuit électronique associé au capteur de champ magnétique permet de réduire l'alimentation de la bobine de commande après fermeture du circuit magnétique, pour réduire l'énergie électrique consommée. La position du capteur de champ magnétique telle qu'illustrée dans ce document ne permet pas d'avoir un rapport signal sur bruit permettant une commande fiable d'alimentation de la bobine de commande dans un environnement perturbé par des champs magnétiques externes comme c'est le cas dans les applications automobiles.
    • EXPOSE DE L'INVENTION
  • Un problème proposé par la présente invention est de concevoir des moyens peu onéreux pour réduire sensiblement les pertes énergétiques générées dans un actionneur électromécanique susceptible d'être piloté à partir d'une source d'énergie électrique continue à tension variable, notamment un tel actionneur électromécanique intégré dans un véhicule automobile, tout en garantissant une bonne fiabilité de fonctionnement de l'actionneur électromécanique.
  • En particulier, l'invention vise à commander de façon fiable et peu onéreuse l'alimentation de la bobine de commande d'actionnement de l'actionneur électromécanique, sans réduire l'efficacité du circuit magnétique, et sans risque de perturbation ou de dysfonctionnement causé par les champs magnétiques externes des applications automobiles.
  • Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, la présente invention propose un actionneur électromécanique comprenant :
    • un circuit magnétique, ayant une armature fixe apte à conduire un flux magnétique principal entre une première extrémité et une seconde extrémité, et ayant une armature mobile engagée entre la première extrémité et la seconde extrémité de l'armature fixe, l'armature mobile étant apte à être déplacée selon un mouvement relatif vis-à-vis de l'armature fixe entre un état de travail et un état de repos vers lequel elle est rappelée par des moyens de rappel, l'armature mobile étant apte à conduire la majeure partie dudit flux magnétique principal, un flux magnétique de fuite traversant l'espace environnant le circuit magnétique,
    • une bobine de commande, agencée de façon à générer, lorsqu'elle est alimentée à partir d'une source d'énergie électrique continue, un flux magnétique comprenant ledit flux magnétique principal conduit par l'armature fixe du circuit magnétique et comprenant ledit flux magnétique de fuite traversant l'espace environnant le circuit magnétique,
    • un capteur de champ magnétique, placé de façon à être sollicité par ledit flux magnétique généré par la bobine de commande,
    • le capteur de champ magnétique étant structuré de façon à produire un signal de sortie ayant une première valeur de signal et une seconde valeur de signal, le signal de sortie basculant vers sa première valeur de signal si le champ magnétique détecté devient supérieur à un premier seuil de champ magnétique, le signal de sortie basculant vers sa seconde valeur de signal si le champ magnétique détecté devient inférieur à un second seuil de champ magnétique, le premier seuil de champ magnétique étant supérieur au second seuil de champ magnétique,
    • un commutateur de commande, connecté en série entre ladite source d'énergie électrique continue et ladite bobine de commande, et piloté par le signal provenant du capteur de champ magnétique, de façon à être dans un état bloqué lorsque ledit champ magnétique détecté est supérieur au premier seuil de champ magnétique, et de façon à être dans un état passant lorsque ledit champ magnétique détecté est inférieur au second seuil de champ magnétique,
    • une diode de roue libre, connectée en parallèle sur la bobine de commande,
    • de sorte que le capteur de champ magnétique et le commutateur de commande alimentent la bobine de commande selon une tension découpée et modulée lorsque l'ensemble est connecté à ladite source d'énergie électrique continue dans lequel :
    • le capteur de champ magnétique est placé dans l'espace environnant le circuit magnétique pour être traversé par le flux magnétique de fuite,
    • le capteur de champ magnétique est placé, par rapport au circuit magnétique, en une position dans laquelle le champ magnétique de fuite est fortement variable lorsque l'armature mobile se déplace au voisinage de son état de travail.
  • Par une telle disposition, le capteur de champ magnétique et le commutateur de commande constituent, par leur combinaison, une interface qui est particulièrement économique et fiable, tout en étant apte à assurer une régulation efficace de la tension moyenne de commande de la bobine de commande de façon à la rendre indépendante de la tension de la source d'énergie électrique continue telle que la tension du réseau de bord d'un véhicule automobile. En effet, tant le capteur de champ magnétique que le commutateur de commande peuvent être des composants électroniques peu onéreux.
  • En outre, par sa position dans le flux magnétique de fuite, le capteur de champ magnétique ne modifie ni la structure ni l'efficacité du circuit magnétique, de sorte que l'énergie nécessaire pour l'alimentation de la bobine de commande est réduite.
  • Le choix particulier de la position du capteur de flux magnétique permet de garantir une bonne sensibilité de la détection des variations du flux magnétique parcourant le circuit magnétique, malgré le fait que la détection soit effectuée dans le flux magnétique de fuite, qui est plus faible que le flux principal. Il en résulte une bonne fiabilité de fonctionnement de l'actionneur électromécanique.
  • Selon un premier mode de réalisation, le capteur de champ magnétique est placé dans l'espace environnant l'armature mobile, de préférence à l'opposé de la première extrémité de l'armature fixe par rapport à l'armature mobile.
  • Cette position du capteur de champ magnétique procure une bonne sensibilité de détection du flux magnétique, et facilite la fabrication de l'actionneur électromécanique en évitant toute gêne dans son assemblage et son réglage éventuel.
  • Un second mode de réalisation est également avantageux dans le cas d'un actionneur électromécanique dans lequel :
    • l'armature fixe comprend un noyau magnétique, engagé dans un passage axial de la bobine de commande, ayant une première extrémité formant ladite première extrémité de l'armature fixe, et ayant une deuxième extrémité,
    • l'armature fixe comprend un circuit magnétique de retour, raccordé magnétiquement à la deuxième extrémité du noyau magnétique, et conformé pour conduire le champ magnétique principal entre la deuxième extrémité du noyau magnétique et l'armature mobile.
  • Dans ce cas, le capteur de champ magnétique peut être placé dans l'espace environnant l'armature fixe au voisinage de la deuxième extrémité du noyau magnétique. Cette position du capteur de champ magnétique procure une bonne sensibilité de détection du flux magnétique.
  • De façon préférée, les premier et second seuils de champ magnétique sont choisis de façon que, lorsque l'ensemble est connecté à la source d'énergie électrique continue dont la tension dépasse une tension d'enclenchement selon laquelle l'armature mobile est déplacée jusqu'à son état de travail, la bobine de commande est alimentée selon une tension découpée ayant une valeur moyenne peu supérieure à ladite tension d'enclenchement.
  • De la sorte, on réduit efficacement la consommation de l'actionneur électromécanique pendant les étapes de fonctionnement à l'état de travail, tout en garantissant un fonctionnement fiable c'est-à-dire une commutation certaine vers l'état de travail, et le maintien de cet état de travail, pour autant que la tension de la source d'énergie électrique continue reste supérieure à la tension de déclenchement de l'actionneur électromécanique selon laquelle ce dernier retourne à l'état de repos.
  • Selon un mode de réalisation avantageux, l'actionneur électromécanique comprend en outre un élément de réglage du flux magnétique de fuite sollicitant le capteur de champ magnétique. Par exemple, cet élément de réglage du flux magnétique de fuite sollicitant le capteur de champ magnétique peut comprendre une pièce en un matériau apte à conduire un champ magnétique, ladite pièce étant placée selon une position réglable au voisinage du capteur de champ magnétique de façon à modifier la partie de flux magnétique de fuite traversant le capteur de champ magnétique.
  • De la sorte, il est possible de régler la valeur de la tension moyenne d'alimentation de la bobine de commande pendant les étapes au cours desquelles l'actionneur électromécanique est à l'état de travail, notamment afin de compenser les éventuelles dispersions des seuils de commutation des capteurs de champ magnétique.
  • Pour éviter que l'élément de réglage du flux magnétique de fuite réduise l'efficacité du circuit magnétique et/ou qu'il induise des sollicitations mécaniques parasites sur l'armature mobile, on le place de préférence à l'écart de tout entrefer opérationnel du circuit magnétique.
  • De préférence, l'actionneur électromécanique selon l'invention comprend en outre un élément de blindage magnétique, disposé à l'opposé du circuit magnétique par rapport au capteur de champ magnétique. On évite ainsi les perturbations extérieures susceptibles de modifier les seuils de champ magnétique et la valeur moyenne de la tension d'alimentation de la bobine de commande qui en résulte.
  • On notera que la pièce constituant l'élément de réglage de flux peut elle-même remplir la fonction de blindage magnétique.
  • En pratique, dans les applications aux actionneurs électromécaniques en usage dans les véhicules automobiles, le premier seuil de champ magnétique peut être choisi à une valeur d'environ 10 mT, et le second seuil de champ magnétique peut être choisi à une valeur d'environ 8 mT.
  • De façon économique, le capteur de champ magnétique peut avantageusement être réalisé sous forme d'un capteur à effet Hall numérique, car un tel composant est fiable et peu onéreux.
  • Dans ce cas, le commutateur de commande peut avantageusement être un transistor bipolaire, dont la base reçoit le signal de sortie du capteur à effet Hall numérique, et dont le circuit émetteur-collecteur est connecté en série avec la bobine de commande. En effet, un tel commutateur de commande est fiable et peu onéreux.
  • Selon une première application, l'actionneur électromécanique selon l'invention peut comprendre une armature mobile ayant une partie conformée pour être couplée mécaniquement à un élément extérieur destiné à être entraîné en déplacement par l'actionneur électromécanique.
  • Selon une seconde application, dans laquelle l'actionneur électromécanique constitue un relais électromécanique, l'armature mobile peut comprendre un tronçon magnétique d'armature mobile, ledit tronçon magnétique ayant une première extrémité articulée selon une charnière fixe sur la seconde extrémité d'armature fixe pour permettre la rotation de l'armature mobile entre un état de travail et un état de repos vers lequel elle est rappelée par lesdits moyens de rappel, ledit tronçon magnétique ayant une seconde extrémité disposée en regard de la première extrémité de l'armature fixe pour être attirée par ladite première extrémité d'armature fixe lorsque la bobine de commande est alimentée, l'armature mobile ayant une poutre de contact qui s'étend jusqu'à une extrémité libre de contact apte à venir en appui sur un contact de travail fixe lorsque l'armature mobile est dans l'état de travail.
    • DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
  • 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 :
    • [Fig.1] La figure 1 est une vue de côté en coupe selon l'axe de la bobine de commande, illustrant un actionneur électromécanique sous forme de relais électromécanique selon un mode de réalisation de l'invention, en état de repos ;
    • [Fig.2] La figure 2 est un schéma électrique illustrant les composants électroniques d'une interface d'alimentation de la bobine de commande selon un mode de réalisation de la présente invention, et la connexion de ces composants entre la source d'alimentation à tension continue et la bobine de commande ;
    • [Fig.3] La figure 3 est un schéma temporel illustrant l'effet de la présente invention sur la puissance consommée par la bobine de commande ;
    • [Fig.4] La figure 4 est un schéma temporel illustrant la variation temporelle des courants électriques, tensions électriques et champ magnétique en divers points de l'interface d'alimentation de la figure 2 ;
    • [Fig.5]. La figure 5 est une vue de côté en coupe selon l'axe de la bobine de commande, illustrant le flux magnétique dans un actionneur électromécanique à l'état de repos, selon un mode de réalisation à armature mobile à déplacement linéaire ;
    • [Fig.6]. La figure 6 est une vue de côté en coupe selon l'axe de la bobine de commande, illustrant le flux magnétique dans l'actionneur électromécanique de la figure 5 à l'état de travail ;
    • [Fig.7]. La figure 7 est une vue de côté en coupe selon l'axe de la bobine de commande, illustrant le flux magnétique dans un actionneur électromécanique à l'état de travail, selon un mode de réalisation à armature mobile à déplacement linéaire et muni d'un élément de réglage de seuil de champ magnétique, ledit élément de réglage étant en position d'action faible ;
    • [Fig.8]. La figure 8 est une vue de côté en coupe selon l'axe de la bobine de commande, illustrant le flux magnétique dans l'actionneur électromécanique de la figure 7 à l'état de travail, l'élément de réglage de seuil de champ magnétique étant en position d'action forte ; et
    • [Fig.9]. La figure 9 est une vue de côté en coupe selon l'axe de la bobine de commande, illustrant plusieurs choix de position et d'orientation du capteur de champ magnétique dans le flux magnétique de fuite environnant le circuit magnétique.
    DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
  • Sur la figure 1 est illustrée schématiquement la structure d'un relais électromécanique selon un mode de réalisation de la présente invention.
  • Le relais électromécanique tel qu'illustré sur la figure 1 comprend une armature fixe 1 dont une partie est sous forme d'un noyau magnétique 2, une armature mobile 3, un contact de travail fixe 4, une bobine de commande 5, une poutre de contact 6 qui forme un tronçon distal de l'armature mobile 3 jusqu'à une extrémité libre de contact 7. L'armature fixe 1 et l'armature mobile 3 forment ensemble le circuit magnétique du relais électromécanique.
  • La bobine de commande 5 comprend une carcasse de bobine 51, solidaire de l'armature fixe 1, et comportant un passage axial 52 cylindrique se développant selon un axe longitudinal I-I et dans lequel est engagé le noyau magnétique 2. Un enroulement de bobine 53, constitué d'un conducteur électrique bobiné autour de la carcasse de bobine 51, est destiné à être connecté à une source extérieure de tension nominale de commande non représentée sur la figure.
  • Une première extrémité 21 de l'armature fixe 1, ou extrémité libre du noyau magnétique 2, dépasse hors d'une première extrémité du passage axial 52 de la bobine de commande 5, et constitue un pôle attractif apte à solliciter l'armature mobile 3. Une seconde extrémité 22 du noyau magnétique 2 dépasse hors d'une seconde extrémité du passage axial 52 de la bobine de commande 5, et se raccorde à un circuit magnétique de retour 1a qui conduit le flux magnétique depuis la seconde extrémité 22 du noyau magnétique 2 jusqu'à l'armature mobile 3
  • Le circuit magnétique de retour 1a comprend une branche transversale 1b d'armature fixe 1 et une branche longitudinale 1c d'armature fixe 1. La branche transversale 1b s'étend radialement à l'écart de la deuxième extrémité 22 du noyau magnétique 2, et se raccorde à la branche longitudinale 1c d'armature fixe qui s'étend parallèlement à l'axe longitudinal I-I jusqu'à une seconde extrémité 1d d'armature fixe contre laquelle vient en appui une première extrémité 31 de l'armature mobile 3.
  • L'armature mobile 3 comprend, depuis sa première extrémité 31, un tronçon magnétique 32, se développant parallèlement à la branche transversale 1b de l'armature fixe 1 en venant en regard de la première extrémité 21 de l'armature fixe 1, et structuré de façon à être attiré par le noyau magnétique 2 lorsque celui-ci conduit un champ magnétique généré par la bobine de commande 5 que l'on a alimentée en énergie électrique. Le tronçon magnétique 32 a la forme générale d'une barre, ayant une seconde extrémité 33 disposée face au noyau magnétique 2.
  • L'armature fixe 1 comprend un matériau ferromagnétique apte à conduire un flux magnétique généré par la bobine de commande 5 dans le noyau magnétique 2. L'armature mobile 3 comprend elle-même, dans son tronçon magnétique 32, une matière ferromagnétique, et referme ainsi au moins partiellement le flux magnétique généré dans le noyau magnétique 2.
  • La poutre de contact 6, qui prolonge le tronçon magnétique 32 de l'armature mobile 3, s'étend au-delà du tronçon magnétique 32 de l'armature mobile 3, à l'écart de la première extrémité 31 de l'armature mobile 3, jusqu'à une extrémité libre de contact 7 qui se trouve en regard du contact de travail fixe 4, lui-même solidaire de la carcasse de bobine 51.
  • La poutre de contact 6, dans le mode de réalisation illustré, comprend une lame ressort 61, sous forme d'une bande plate réalisée en alliage bronze/béryllium, qui présente l'avantage de bonnes propriétés élastiques et de bonnes propriétés de conduction électrique. La lame ressort 61 est fixée par des moyens de fixation, selon l'une de ses deux faces principales, sur le tronçon magnétique 32 de l'armature mobile 3. Dans la réalisation illustrée sur la figure 1, les moyens de fixation comprennent un ergot 35 du tronçon magnétique 32 engagé en force dans une lumière 62 de la lame ressort 61.
  • La lame ressort 61 se prolonge, au-delà de ladite seconde extrémité 33 du tronçon magnétique 32, à l'écart de l'extrémité libre de contact 7, par un tronçon en arc 64 suivi d'un tronçon longitudinal 65 généralement parallèle à la branche longitudinale 1c de l'armature fixe 1 et à laquelle il est fixé avec interposition d'une fiche commune 8 formant l'une des bornes du circuit électrique de puissance du relais électromécanique. Par cette disposition, la lame ressort 61 constitue des moyens de rappel élastiques 9 de l'armature mobile 3.
  • Du fait de son appui par sa première extrémité 31 sur la seconde extrémité 1d de l'armature fixe 1, et du fait de son maintien par les moyens de rappel élastiques 9, l'armature mobile 3 est articulée par sa première extrémité 31 selon des moyens de charnière constitués par la seconde extrémité 1d de l'armature fixe 1, et peut ainsi pivoter entre un état de repos illustré sur la figure 1 et un état de travail dans lequel l'armature mobile 3 a pivoté et vient au contact de la première extrémité 21 de l'armature mobile 1. Les moyens de rappel élastiques 9 assurent le rappel de l'armature mobile 3 vers son état de repos. Les moyens de charnière assurent en outre la conduction du flux magnétique entre l'armature fixe 1 et l'armature mobile 3.
  • L'extrémité libre de contact 7 de la poutre de contact 6 est munie d'un patin de contact 71 en un matériau conducteur de l'électricité et présentant de bonnes propriétés anti-usure. De même, le contact de travail fixe 4 est formé d'un patin fixe 41 en un matériau conducteur de l'électricité et présentant de bonnes propriétés anti-usure. Le patin fixe 41 est solidarisé à une fiche de travail 10 constituant la seconde borne de connexion du circuit de puissance du relais électromécanique.
  • Dans le mode de réalisation illustré, une butée de repos 11 limite le déplacement de l'extrémité libre de contact 7 à l'écart du contact de travail fixe 4.
  • Dans l'état de repos illustré sur la figure 1, la bobine de commande 5 n'est pas alimentée, et ne produit aucun champ magnétique dans le noyau magnétique 2. Ainsi, l'armature mobile 3 n'est pas attirée par le noyau magnétique 2, et, par la sollicitation des moyens de rappel élastiques 9, reste à l'écart du noyau magnétique 2 et vient en appui contre la butée de repos 11. Il en résulte la présence d'un entrefer opérationnel 200, c'est-à-dire d'un entrefer dont la présence ou la dimension est nécessaire au fonctionnement de l'actionneur électromécanique.
  • Dans l'état de travail, la bobine de commande 5 est alimentée sous une tension nominale de commande, et produit dans le noyau magnétique 2 un champ magnétique suffisant pour attirer l'armature mobile 3, à l'encontre de la sollicitation de rappel exercée par les moyens de rappel élastiques 9, jusqu'à ce que l'armature mobile 3 vienne en contact de la première extrémité 21 de l'armature fixe 1, fermant ainsi le circuit magnétique 1, 3. Dans cette position, le patin de contact 71 de l'extrémité libre de contact 7 est en appui contre le patin fixe 41 du contact de travail fixe 4, provoquant une incurvation ou flexion du tronçon adjacent de lame ressort 61 situé entre l'extrémité libre de contact 7 et les moyens de fixation 35, 62.
  • De la sorte, dans l'état de travail, le patin de contact 71 de l'extrémité libre de contact 7 est en appui contre le patin fixe 41 du contact de travail fixe 4 selon une force de travail déterminée essentiellement par les caractéristiques de raideur de la lame ressort 61, et par la longueur et la quantité de flexion du tronçon adjacent de lame ressort 61.
  • Selon la présente invention, la bobine 5 de commande est alimentée à partir d'une source d'énergie électrique continue au travers d'une interface 100 assurant la régulation de sa tension moyenne d'alimentation, quelles que soient les variations de la tension d'entrée provenant de la source d'alimentation à tension continue.
  • L'interface 100 comprend un capteur de champ magnétique, avantageusement de type capteur à effet Hall numérique 101, et un commutateur 102. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, le capteur à effet Hall numérique 101 est disposé dans l'espace environnant l'armature mobile 3, à l'écart de l'entrefer opérationnel 200 entre l'armature mobile 3 et le noyau magnétique 2, à l'opposé du noyau magnétique 2 par rapport à l'armature mobile 3, pour être sollicité par le flux magnétique de fuite traversant cette zone. Le capteur à effet Hall numérique 101 pilote le commutateur 102, lequel est connecté en série avec la bobine de commande 5. Le capteur à effet Hall numérique 101 est d'un type qui produit sur sa sortie Vout une tension nulle lorsque le flux magnétique qui le traverse excède un premier seuil de champ magnétique, et qui produit sur sa sortie Vout une tension maximale lorsque le flux magnétique qui le traverse est inférieur à un second seuil de champ magnétique.
  • Un exemple de circuit d'interface 100 est illustré sur la figure 2. Les bornes d'entrée 103 et 104 du circuit d'interface 100 sont connectées respectivement à la borne positive Vcc et à la borne négative GND d'une source d'alimentation électrique à tension continue telle que le réseau de bord du véhicule automobile, avec interposition d'un commutateur extérieur T2 tel qu'un transistor bipolaire qui ne fait pas partie de l'interface 100. Les bornes de sortie 105 et 106 de l'interface 100 sont connectées aux bornes de la bobine de commande 5.
  • Dans le circuit d'interface 100 illustré sur la figure 2, le capteur à effet Hall numérique 101 est alimenté entre les bornes d'entrée positive 103 et négative 104 avec interposition d'une résistance Rs. La sortie Vout du capteur à effet Hall numérique 101 est connectée à la borne positive 103 par l'intermédiaire d'une résistance R, et est connectée à la base d'un transistor bipolaire de commutation T1 dont l'émetteur est connecté à la borne négative 104 et dont le collecteur est connecté à l'une des bornes de la bobine de commande 5. Une diode de roue libre D est connectée en anti parallèle aux bornes de la bobine de commande 5.
  • On considère maintenant les figures 5 et 6, illustrant le flux magnétique de fuite traversant le capteur à effet Hall numérique 101, respectivement à l'état de repos et à l'état de travail d'un actionneur électromécanique selon un mode de réalisation de la présente invention. Dans ce mode de réalisation, le capteur à effet Hall numérique 101 est disposé dans la même position que dans le mode de réalisation de la figure 1. Sur la figure 5, à partir de l'état de repos, la bobine de commande 5 est tout d'abord faiblement alimentée, selon une alimentation qui augmente pour passer à l'état de travail illustré sur la figure 6. Ainsi, sur la figure 5, le flux magnétique de fuite traversant le capteur à effet Hall numérique 101 est quasiment inexistant, ou reste faible, et le capteur à effet Hall numérique 101 produit sur sa sortie Vout une tension élevée qui sature le transistor de commutation T1 pour autoriser l'alimentation de la bobine de commande 5 et pour mettre l'actionneur électromécanique dans son état de travail.
  • A l'état de travail illustré sur la figure 6, le capteur à effet Hall numérique 101 est traversé par un flux magnétique de fuite de valeur plus élevée. Le capteur à effet Hall numérique 101 produit sur sa sortie une tension Vout qui devient nulle et qui bloque le transistor de commutation T1 lorsque le flux magnétique de fuite dépasse un premier seuil de flux magnétique, et produit sur sa sortie une tension Vout plus élevée qui sature le transistor de commutation T1 lorsque le flux magnétique de fuite descend en dessous d'un second seuil de flux magnétique lui-même inférieur au premier seuil de flux magnétique.
  • Il en résulte que le transistor de commutation T1 bloque l'alimentation de la bobine de commande 5 lorsque le champ magnétique détecté par le capteur à effet Hall numérique 101 dépasse un premier seuil de champ magnétique S1 (figure 4), et le transistor de commutation T1 alimente à nouveau la bobine de commande 5 lorsque le champ magnétique détecté par le capteur à effet Hall numérique 101 descend en dessous d'un second seuil de champ magnétique S2 (figure 4). La valeur du premier seuil de champ magnétique S1 et la valeur du second seuil de champ magnétique S2 déterminent ensemble la valeur moyenne de la tension de commande appliquée à la bobine de commande 5 pendant les séquences de travail. Cela réalise une régulation de la valeur moyenne du champ magnétique de fuite traversant le capteur à effet Hall 101, et simultanément une régulation de la valeur moyenne du champ magnétique principal produit par la bobine de commande 5.
  • En choisissant correctement les valeurs des premier S1 et second S2 seuils de champ magnétique, on peut ainsi régler à une valeur appropriée le champ magnétique principal produit par la bobine de commande 5 lors des étapes de travail. Ce champ magnétique peut avantageusement être choisi peu supérieur au champ magnétique produisant le basculement de l'actionneur électromécanique vers un état de travail.
  • D'autre part, on pourra trouver intérêt à choisir des premier et second seuils de champ magnétique relativement proches l'un de l'autre, pour éviter le risque d'un basculement intempestif de l'actionneur électromécanique vers son état de repos.
  • Sur la figure 3, on a illustré la limitation de puissance P consommée par la bobine de commande 5 de l'actionneur électromécanique à l'état de travail lors d'une variation de la tension Vcc de la source d'alimentation à tension continue. On voit que la puissance consommée par la bobine de commande 5, illustrée par la courbe en pointillés, suit les variations de la tension Vcc de la source d'alimentation lorsque celle-ci est inférieure à une tension limite de régulation VR, en l'espèce égale à 9 V environ, mais reste constante à une valeur PM lorsque la tension Vcc dépasse la tension limite de régulation VR, évitant ainsi une surconsommation d'énergie tout en maintenant correctement l'actionneur électromécanique dans son état de travail.
  • Sur la figure 4, on a représenté, en correspondance les uns des autres, des diagrammes temporels illustrant le fonctionnement de l'interface de régulation de la figure 2. Le diagramme A illustre une variation possible de la tension Vcc de la source d'alimentation à tension continue, avec une séquence A1 à tension habituelle d'un réseau de bord de véhicule automobile, par exemple 13 V, avec une séquence A2 à tension plus élevée, avec une séquence A3 à tension plus basse, et avec une séquence A4 à tension décroissante. Le diagramme B illustre le signal de commande extérieure, par exemple la tension sur la borne négative 104 produite par le transistor T2, indiquant par un échelon négatif de tension l'instant à partir duquel la commande extérieure commande le basculement de l'actionneur électromécanique vers son état de travail. Le diagramme C illustre la forme d'onde du champ magnétique vu par le capteur à effet Hall numérique 101. Le diagramme D illustre l'état de repos ou de travail de l'actionneur électromécanique. Le diagramme E illustre la forme d'onde du signal de sortie Vout du capteur à effet Hall numérique 101. Le diagramme F illustre l'état de conduction du transistor T1 alimentant la bobine de commande 5. Le diagramme G illustre la forme d'onde du courant électrique parcourant la bobine de commande 5. Le diagramme H illustre la variation de valeur moyenne du courant électrique circulant dans la bobine de commande 5. Le diagramme I illustre la forme d'onde de la tension électrique aux bornes de la bobine de commande 5.
  • On pourra considérer en particulier le diagramme C, sur lequel on voit la variation du champ magnétique vu par le capteur à effet Hall numérique 101, cette variation s'effectuant entre le premier seuil de champ magnétique S1 et le second seuil de champ magnétique S2. La variation du champ magnétique est relativement lente au cours de la première séquence A1 à tension Vcc moyenne de la source d'alimentation, tandis qu'elle est relativement rapide au cours de la seconde séquence A2 à tension Vcc plus élevée de la source d'alimentation, et devient encore plus lente au cours de la troisième séquence A3 à tension Vcc plus basse.
  • On pourra également considérer le diagramme G, illustrant le courant électrique traversant la bobine de commande 5, et qui présente la même forme d'onde que le diagramme C du champ magnétique. Les fronts de descente du courant correspondent aux périodes de blocage du transistor T1 et de conduction de la diode de roue libre D. Cette séquence a une durée sensiblement constante quelle que soit la valeur de la tension Vcc de la source d'alimentation. Par contre, les fronts de montée du courant électrique sont plus ou moins rapides en fonction de la tension Vcc d'alimentation.
  • Les diagrammes montrent de quelle façon l'interface selon l'invention produit une alimentation modulée et régulée de la bobine de commande 5 pendant les périodes de pilotage à l'état de travail.
  • On considère maintenant les figures 7 et 8, illustrant l'effet obtenu par un élément de réglage 110 tel qu'une plaque en un matériau apte à conduire un champ magnétique et placée au voisinage du capteur à effet Hall 101, à l'opposé de l'armature mobile 3. Sur la figure 7, lorsque l'élément de réglage 110 est relativement éloigné du capteur à effet Hall 101, le flux magnétique de fuite n'est pas affecté par l'élément de réglage 110, et traverse le capteur à effet Hall 101 selon une faible valeur de flux. Par contre, lorsque l'élément de réglage 110 est plus rapproché du capteur à effet Hall 101, comme illustré sur la figure 8, les lignes de flux sont déviées par l'élément de réglage 110 et il en résulte que le flux magnétique de fuite qui traverse le capteur à effet Hall 101 est plus élevé. On comprend donc que l'élément de réglage 110 permet de modifier le premier seuil de champ magnétique S1, et donc de modifier la valeur moyenne de la tension appliquée à la bobine de commande 5 pendant les étapes de travail.
  • On considère maintenant la figure 9, illustrant plusieurs choix de position et d'orientation du capteur de champ magnétique dans le flux magnétique de fuite environnant le circuit magnétique dans le mode de réalisation des figures 5 et 6.
  • La position 101 est la position choisie dans les modes de réalisation des figures 1, 5 et 6, Dans ce cas, le capteur de champ magnétique 101 est au voisinage de l'armature mobile 3, à l'opposé du noyau magnétique 2 par rapport à l'armature mobile 3. La position 1010 est à l'opposé par rapport au circuit magnétique 1, 3, c'est-à-dire dans l'espace environnant l'armature fixe 1 au voisinage de la deuxième extrémité 22 du noyau magnétique 2. La position 1011 est dans l'espace environnant l'armature fixe 1 au voisinage d'une portion intermédiaire de la branche longitudinale 1c, position similaire de celle décrite dans le document GB 2 259 188 . La position 1012 est voisine de la position 1011, mais avec une orientation perpendiculaire du capteur de champ magnétique. La position 1013 est dans l'espace environnant un entrefer de jonction entre l'armature fixe 1 et l'armature mobile 3. La position 1014 est similaire de la position 1013, mais avec une orientation perpendiculaire du capteur de champ magnétique.
  • Des essais ont été effectués sur un relais électromécanique ayant une structure telle que décrite sur la figure 9, en mesurant le champ magnétique capté par un capteur de champ magnétique à effet Hall placé dans les diverses positions définies ci-dessus, en faisant varier la tension électrique appliquée à la bobine de commande 5, successivement depuis une tension basse dans laquelle le relais électromécanique est en position de repos (rep), puis une tension produisant le mouvement de l'armature mobile jusqu'en position de contact électrique (Tr), puis une suite croissante de tensions par lesquelles le circuit magnétique reste fermé (Mag1, Mag2, Mag3, Mag4) par le contact entre l'armature mobile 3 et l'armature fixe 1.
  • Le tableau ci-dessous donne le résultat des valeurs du champ magnétique mesurées (en Gauss) en fonction de la tension de bobine (en Volts) produisant les diverses positions successives de l'armature mobile 3 :
    101 1010 1011 1012 1013 1014
    position Ubobine Hall 101 Hall 1010 Hall 1011 Hall 1012 Hall 1013 Hall 1014
    rep 4 2 38 20 5 13 30
    Tr 4.15 20 48 20 8 15 24
    Mag1 4.3 44 70 24 10 19 15
    Mag2 6 65 96 25 13 28 36
    Mag3 8 80 124 25 16 32 43
    Mag4 10 105 168 25 19 35 46
  • Ces résultats montrent que les positions 101 et 1010 sont nettement préférables aux autres positions 1011, 1012, 1013 et 1014, car le champ magnétique y est fortement variable (plus de 30%) lorsque l'armature mobile 3 se déplace au voisinage de son état de travail, c'est-à-dire au voisinage des positions Tr et Mag1. C'est la raison pour laquelle on choisira de placer le capteur de champ magnétique en une position voisine de la position 101 ou en une position voisine de la position 1010. Une position voisine de la position 101 pourra être préférée s'il faut laisser l'accès à la deuxième extrémité 22 du noyau magnétique 2 lors de l'assemblage du relais électromécanique.
  • 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.

Claims (15)

  1. Actionneur électromécanique comprenant :
    - un circuit magnétique (1, 3), ayant une armature fixe (1) apte à conduire un flux magnétique principal entre une première extrémité (21) et une seconde extrémité (1c), et ayant une armature mobile (3) engagée entre la première extrémité (21) et la seconde extrémité (1c) de l'armature fixe (1), l'armature mobile (3) étant apte à être déplacée selon un mouvement relatif vis-à-vis de l'armature fixe (1) entre un état de travail et un état de repos vers lequel elle est rappelée par des moyens de rappel (9), le circuit magnétique (1, 3) étant apte à conduire la majeure partie dudit flux magnétique principal, un flux magnétique de fuite traversant l'espace environnant le circuit magnétique (1, 3),
    - une bobine de commande (5), agencée de façon à générer, lorsqu'elle est alimentée à partir d'une source d'énergie électrique continue, un flux magnétique comprenant ledit flux magnétique principal conduit par le circuit magnétique (1, 3) et comprenant ledit flux magnétique de fuite traversant l'espace environnant le circuit magnétique (1, 3),
    - un capteur de champ magnétique (101), placé de façon à être sollicité par ledit flux magnétique généré par la bobine de commande (5),
    - le capteur de champ magnétique (101) étant structuré de façon à produire un signal de sortie ayant une première valeur de signal et une seconde valeur de signal, le signal de sortie basculant vers sa première valeur de signal si le champ magnétique détecté devient supérieur à un premier seuil de champ magnétique (S1), le signal de sortie basculant vers sa seconde valeur de signal si le champ magnétique détecté devient inférieur à un second seuil de champ magnétique (S2), le premier seuil de champ magnétique (S1) étant supérieur au second seuil de champ magnétique (S2),
    - un commutateur de commande (T1), connecté en série entre ladite source d'énergie électrique continue et ladite bobine de commande (5), et piloté par le signal provenant du capteur de champ magnétique (101), de façon à être dans un état bloqué lorsque ledit champ magnétique détecté est supérieur au premier seuil de champ magnétique (S1), et de façon à être dans un état passant lorsque ledit champ magnétique détecté est inférieur au second seuil de champ magnétique (S2),
    - une diode de roue libre (D), connectée en parallèle sur la bobine de commande (5),
    - de sorte que le capteur de champ magnétique (101) et le commutateur de commande (T1) alimentent la bobine de commande (5) selon une tension découpée et modulée lorsque l'ensemble est connecté à ladite source d'énergie électrique continue
    caractérisé en ce que :
    - le capteur de champ magnétique (101) est placé dans l'espace environnant le circuit magnétique (1, 3) pour être traversé par le flux magnétique de fuite,
    - le capteur de champ magnétique (101) est placé, par rapport au circuit magnétique (1, 3), en une position dans laquelle le champ magnétique de fuite est fortement variable lorsque l'armature mobile (3) se déplace au voisinage de son état de travail.
  2. Actionneur électromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de champ magnétique (101) est placé dans l'espace environnant l'armature mobile (3).
  3. Actionneur électromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de champ magnétique (101) est placé dans l'espace environnant l'armature mobile (3), à l'opposé de la première extrémité (21) de l'armature fixe (1) par rapport à l'armature mobile (3).
  4. Actionneur électromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que :
    - l'armature fixe (1) comprend un noyau magnétique (2), engagé dans un passage axial de la bobine de commande (5), ayant une première extrémité formant ladite première extrémité (21) de l'armature fixe (1), et ayant une deuxième extrémité (22),
    - l'armature fixe (1) comprend un circuit magnétique de retour (1a), raccordé magnétiquement à la deuxième extrémité (22) du noyau magnétique (2), et conformé pour conduire le champ magnétique principal entre la deuxième extrémité (22) du noyau magnétique (2) et l'armature mobile (3),
    - le capteur de champ magnétique (101) est placé dans l'espace environnant l'armature fixe (1) au voisinage de la deuxième extrémité (22) du noyau magnétique (2).
  5. Actionneur électromécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les premier et second seuils de champ magnétique (S1, S2) sont choisis de façon que, lorsque l'ensemble est connecté à la source d'énergie électrique continue dont la tension dépasse une tension d'enclenchement selon laquelle l'armature mobile (3) est déplacée jusqu'à son état de travail, la bobine de commande (5) est alimentée selon une tension découpée ayant une valeur moyenne peu supérieure à ladite tension d'enclenchement.
  6. Actionneur électromécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un élément (110) de réglage du flux magnétique de fuite sollicitant le capteur de champ magnétique (101)
  7. Actionneur électromécanique selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément (110) de réglage du flux magnétique de fuite sollicitant le capteur de champ magnétique (101) comprend une pièce en un matériau apte à conduire un champ magnétique et placée selon une position réglable au voisinage du capteur de champ magnétique (101) de façon à modifier la partie de flux magnétique de fuite traversant le capteur de champ magnétique (101).
  8. Actionneur électromécanique selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit élément (110) de réglage de flux magnétique de fuite est à l'écart de tout entrefer opérationnel (200) du circuit magnétique (1, 3).
  9. Actionneur électromécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de blindage magnétique disposé à l'opposé du circuit magnétique (1, 3) par rapport au capteur de champ magnétique (101).
  10. Actionneur électromécanique selon la revendication 9 dans son rattachement aux revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l'élément de blindage est réalisé par l'élément (110) de réglage du flux magnétique de fuite.
  11. Actionneur électromécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le premier seuil de champ magnétique (S1) est choisi à une valeur d'environ 10 mT, et en ce que le second seuil de champ magnétique (S2) est choisi à une valeur d'environ 8 mT.
  12. Actionneur électromécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le capteur de champ magnétique (101) est un capteur à effet Hall numérique.
  13. Actionneur électromécanique selon la revendication 12, caractérisé en ce que le commutateur de commande (T1) est un transistor bipolaire dont la base reçoit le signal de sortie du capteur à effet Hall numérique (101) et dont le circuit émetteur-collecteur est connecté en série avec la bobine de commande (5).
  14. Actionneur électromécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'armature mobile (3) comprend une partie conformée pour être couplée mécaniquement à un élément extérieur destiné à être entraîné en déplacement par l'actionneur électromécanique.
  15. Actionneur électromécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que l'armature mobile (3) comprend un tronçon magnétique (32) d'armature mobile, ledit tronçon magnétique (32) ayant une première extrémité (31) articulée selon une charnière fixe sur la seconde extrémité (1d) d'armature fixe pour permettre la rotation de l'armature mobile (3) entre un état de travail et un état de repos vers lequel elle est rappelée par lesdits moyens de rappel (9), ledit tronçon magnétique (32) ayant une seconde extrémité (33) disposée en regard de la première extrémité (21) de l'armature fixe (1) pour être attirée par ladite première extrémité (21) d'armature fixe lorsque la bobine de commande (5) est alimentée, l'armature mobile (3) ayant une poutre de contact (6) qui s'étend jusqu'à une extrémité libre de contact (7) apte à venir en appui sur un contact de travail fixe (4) lorsque l'armature mobile (3) est dans l'état de travail, l'actionneur électromécanique constituant alors un relais électromécanique.
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