FR2773908A1

FR2773908A1 - Car petrol cap electromagnetic driver

Info

Publication number: FR2773908A1
Application number: FR9800649A
Authority: FR
Inventors: Vincent Portet
Original assignee: Valeo Systemes de Fermetures SA
Current assignee: Valeo Systemes de Fermetures SA
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 1998-01-22
Publication date: 1999-07-23
Anticipated expiration: 2018-01-22
Also published as: FR2773908B1

Abstract

The electromagnet rotates the permanent magnet in positive steps providing very stable positions within a small space envelope.

Description

ACTIONNEUR ÉLECTROMAGNÉTIQUE MULTI-STABLE ET
VÉHICULE AUTOMOBILE ÉQUIPÉ DE CET ACTIONNEUR
La présente invention concerne un actionneur électromagnétique multi-stable, de préférence bi-stable, et un véhicule automobile équipé de cet actionneur pour la commande de verrouillage centralisée de l'accès à la tubulure d'un réservoir de carburant.MULTI-STABLE ELECTROMAGNETIC ACTUATOR AND
MOTOR VEHICLE EQUIPPED WITH THIS ACTUATOR
The present invention relates to a multi-stable, preferably bi-stable electromagnetic actuator, and a motor vehicle equipped with this actuator for the central locking control of access to the pipe of a fuel tank.

Pour améliorer la sécurité des véhicules automobiles, il est souhaitable de verrouiller l'accès à la tubulure de remplissage en carburant du réservoir, notamment lorsque le véhicule est en route. A cet effet, plusieurs types d'actionneurs connus peuvent être utilisés, mais ces actionneurs doivent être adaptés à un environnement sensible aux risques de déflagration. Ainsi, il n'est pas envisageable d'utiliser des actionneurs à contact électrique frottant pouvant créer des étincelles, car un tel actionneur se trouve généralement à proximité de la tubulure de remplissage, qui contient du carburant hautement inflammable et communique avec elle par un orifice laissant diffuser des vapeurs de carburant pendant le remplissage. To improve the safety of motor vehicles, it is desirable to lock access to the fuel filler neck of the tank, in particular when the vehicle is on the road. For this purpose, several types of known actuators can be used, but these actuators must be adapted to an environment sensitive to the risks of explosion. Thus, it is not possible to use actuators with a rubbing electrical contact which can create sparks, since such an actuator is generally located near the filler neck, which contains highly flammable fuel and communicates with it through an orifice. allowing fuel vapors to diffuse during filling.

Un autre type d'actionneur est l'actionneur à électro-aimant qui présente l'avantage de pouvoir être utilisé sans risque dans un environnement sensible aux explosions. Bien qu'un tel actionneur soit à bas rendement, la puissance mécanique produite peut être suffisante pour déplacer, par exemple, une simple tige de blocage de l'accès à la tubulure de remplissage. Typiquement, la puissance mécanique produite par un actionneur électromagnétique est de l'ordre de 0,4 W pour une puissance électrique consommée de l'ordre de 15 W. Another type of actuator is the electromagnet actuator which has the advantage of being able to be used without risk in an environment sensitive to explosions. Although such an actuator is of low efficiency, the mechanical power produced may be sufficient to move, for example, a simple rod for blocking access to the filling pipe. Typically, the mechanical power produced by an electromagnetic actuator is of the order of 0.4 W for a consumed electrical power of the order of 15 W.

Pour minimiser la quantité d'énergie consommée par l'actionneur électromagnétique, il est préférable d'utiliser un électro-aimant bistable pour maintenir, de manière stable, la tige de blocage dans la position verrouillée ou déverrouillée de l'accès à la tubulure de remplissage, en l'absence d'alimentation électrique permanente. On utilise, à cet effet, un noyau magnétique partiellement aimanté pouvant se déplacer à l'intérieur d'une bobine coaxiale en fonction du sens du courant qui circule dans celle-ci. Lorsque le courant, qui circule dans la bobine dans un sens prédéterminé, engendre un champ magnétique de polarité opposée à celle du noyau magnétique, ce dernier est déplacé par attraction magnétique dans une première position stable, et lorsqu'on inverse la polarité de la bobine, le noyau magnétique est déplacé en sens opposé par répulsion magnétique vers sa deuxième position stable. Ainsi, la bobine n'est alimentée en énergie que pendant la durée utile pour effectuer la course de déplacement du noyau auquel est reliée, par exemple, une tige de blocage à déplacement linéaire. To minimize the amount of energy consumed by the electromagnetic actuator, it is preferable to use a bistable electromagnet to maintain, in a stable manner, the locking rod in the locked or unlocked position of the access to the tubing of filling, in the absence of permanent power supply. For this purpose, a partially magnetized magnetic core is used which can move inside a coaxial coil depending on the direction of the current flowing in it. When the current, which circulates in the coil in a predetermined direction, generates a magnetic field of polarity opposite to that of the magnetic core, the latter is moved by magnetic attraction in a first stable position, and when the polarity of the coil is reversed , the magnetic core is moved in the opposite direction by magnetic repulsion to its second stable position. Thus, the coil is supplied with energy only for the duration useful for carrying out the movement of displacement of the core to which is connected, for example, a blocking rod with linear displacement.

Toutefois, un tel actionneur électromagnétique bi-stable présente un certain nombre d'inconvénients : lorsque le noyau est dans une position stable partiellement dégagée de la bobine, la force d'attraction mutuelle est faible au démarrage et augmente progressivement pendant la course de déplacement du noyau, ce qui nécessite d'utiliser une bobine avec un grand nombre de spires pour avoir une force minimale au départ ; le fait d'avoir une vitesse de déplacement du noyau qui varie fortement au cours du déplacement n'est pas souhaitable ; pour obtenir une course de déplacement suffisante de la tige de blocage, il est nécessaire d'utiliser une bobine et un noyau de grande longueur, ce qui peut poser un problème d'encombrement ; il est nécessaire de prévoir un moyen pour compenser les forces inertielles du noyau magnétique, pour éviter le déplacement spontané de la tige de blocage de sa position verrouillée vers sa position déverrouillée, en cas de décélérations élevées, par exemple lors d'un choc accidentel ; on utilise, à cet effet, généralement un noyau magnétique chargé par ressort, mais cela impose d'engendrer une force d'attraction magnétique encore plus importante pour vaincre la sollicitation inverse du ressort. However, such a bi-stable electromagnetic actuator has a number of drawbacks: when the core is in a stable position partially disengaged from the coil, the mutual attraction force is low at start-up and gradually increases during the travel stroke of the core, which requires using a coil with a large number of turns to have minimum force at the start; having a speed of movement of the core which varies greatly during the movement is not desirable; to obtain a sufficient displacement travel of the locking rod, it is necessary to use a coil and a very long core, which can pose a problem of space; it is necessary to provide a means to compensate for the inertial forces of the magnetic core, to avoid spontaneous displacement of the locking rod from its locked position to its unlocked position, in the event of high decelerations, for example during an accidental shock; for this purpose, a magnetic core loaded with a spring is generally used, but this requires generating an even greater magnetic attraction force to overcome the reverse bias of the spring.

L'invention a donc pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer un actionneur électromagnétique multi-stable pouvant provoquer le déplacement d'un organe de commande, avec une force peu fluctuante tout au long de la course de déplacement de l'organe, sans risque de basculement intempestif de l'organe de commande d'une position vers une autre en cas de choc mais sans pour autant dégrader les performances de l'actionneur, avec un faible encombrement global de l'actionneur, cet actionneur étant, en outre, de montage aisé. The object of the invention is therefore to eliminate the aforementioned drawbacks and to propose a multi-stable electromagnetic actuator capable of causing the displacement of a control member, with a little fluctuating force throughout the movement of movement of the member. , without risk of inadvertent tilting of the control member from one position to another in the event of an impact, but without degrading the performance of the actuator, with a small overall size of the actuator, this actuator being, in in addition, easy assembly.

A cet effet, l'invention a pour objet un actionneur électromagnétique multi-stable pour actionner le déplacement d'un organe de commande en réponse à une inversion de sens du courant circulant dans la bobine de l'électro-aimant, caractérisé par le fait que, la bobine comporte un noyau ferromagnétique doux fixe, qui est agencé face à la périphérie d'un rotor, le rotor portant au moins deux pièces polaires à aimantation permanente angulairement espacées à sa périphérie avec des polarités alternativement opposées, le rotor étant agencé pour actionner le déplacement de l'organe de commande lors de sa rotation, et par le fait que l'axe du noyau est agencé de façon à ne pas coïncider avec l'axe de la pièce polaire de polarité opposée, qui en est la plus proche, lorsque l'actionneur est dans chacune de ses positions d'équilibre, afin que, lors de l'inversion de polarité de la bobine, la force de répulsion engendrée entre la pièce polaire et le noyau de même polarité en vis-à-vis présente une composante tangentielle suffisante pour provoquer la rotation du rotor dans une direction déterminée. To this end, the subject of the invention is a multi-stable electromagnetic actuator for actuating the movement of a control member in response to a reversal of the direction of the current flowing in the coil of the electromagnet, characterized by the fact that, the coil comprises a fixed soft ferromagnetic core, which is arranged facing the periphery of a rotor, the rotor carrying at least two pole pieces with permanent magnet angularly spaced at its periphery with alternately opposite polarities, the rotor being arranged for actuate the movement of the control member during its rotation, and by the fact that the axis of the core is arranged so as not to coincide with the axis of the pole piece of opposite polarity, which is closest thereto , when the actuator is in each of its equilibrium positions, so that, when the polarity of the coil is reversed, the repulsion force generated between the pole piece and the core The opposite polarity has a tangential component sufficient to cause the rotor to rotate in a determined direction.

Avantageusement, dans chaque position d'équilibre de l'actionneur, l'axe du noyau forme avec la pièce polaire en vis-à-vis un angle suffisant pour que la composante tangentielle de la force de répulsion engendrée lors de l'inversion de la polarité de la bobine, provoque le couple requis entre le rotor et l'organe de commande pour déplacer ce dernier. Advantageously, in each equilibrium position of the actuator, the axis of the core forms with the pole piece opposite a sufficient angle for the tangential component of the repulsion force generated during the inversion of the coil polarity, causes the torque required between the rotor and the control member to move the latter.

De préférence, l'espacement angulaire entre deux pièces polaires consécutives est déterminé de façon que la force globale, résultant de la somme de la force de répulsion de la pièce polaire de même polarité et de la force d'attraction de la pièce polaire de polarité opposée qui s'appliquent de part et d'autre du noyau, présente une composante tangentielle suffisante pendant toute la course du rotor pour provoquer le couple requis entre le rotor et l'organe de commande pour déplacer ce dernier. Preferably, the angular spacing between two consecutive pole pieces is determined so that the overall force, resulting from the sum of the repulsion force of the pole piece of the same polarity and the pulling force of the pole piece of polarity opposite which are applied on either side of the core, has a sufficient tangential component during the entire stroke of the rotor to cause the torque required between the rotor and the control member to move the latter.

Dans un premier mode de réalisation, I'actionneur selon l'invention est un actionneur bi-stable dans lequel le rotor porte deux pièces polaires de polarités opposées présentant un espacement angulaire suffisant pour obtenir le déplacement requis de l'organe de commande, et un moyen de butée est prévu pour limiter le débattement angulaire du rotor à une course inférieure à l'espacement angulaire des deux pièces polaires pour éviter que l'axe du noyau puisse coïncider avec l'axe des pièces polaires, I'axe du noyau étant agencé entre les positions de fin de course des axes des deux pièces polaires de façon que, dans chacune des deux positions d'équilibre, la force de répulsion engendrée lors de l'inversion de polarité de la bobine, présente une composante tangentielle dirigée respectivement dans le sens horaire et anti-horaire. Dans ce cas, les pièces polaires ont une aimantation radiale et l'axe de la bobine s'étend dans une direction radiale par rapport au rotor. In a first embodiment, the actuator according to the invention is a bi-stable actuator in which the rotor carries two pole pieces of opposite polarities having sufficient angular spacing to obtain the required displacement of the control member, and a abutment means is provided to limit the angular movement of the rotor to a stroke less than the angular spacing of the two pole pieces to prevent the axis of the core from coinciding with the axis of the pole pieces, the axis of the core being arranged between the end positions of the axes of the two pole pieces so that, in each of the two equilibrium positions, the repulsion force generated when the polarity of the coil is reversed, has a tangential component directed respectively in the clockwise and anti-clockwise. In this case, the pole pieces have a radial magnetization and the axis of the coil extends in a radial direction relative to the rotor.

Dans un autre mode de réalisation, les pièces polaires de l'actionneur multi-stable sont régulièrement espacées sur la périphérie du rotor, l'axe du noyau étant agencé par rapport au rotor de façon que dans chacune des positions d'équilibre, la force de répulsion engendrée lors de l'inversion de polarité de la bobine, présente une composante tangentielle dirigée dans le même sens rotationnel. Dans ce cas, les pièces polaires peuvent présenter une aimantation radiale et l'axe du noyau peut s'étendre dans une direction non radiale avec un angle déterminé par rapport au rayon passant par le centre du rotor et le centre de la bobine. Le rotor tournant toujours dans le même sens, on peut prévoir une came intercalée entre le rotor et l'organe de commande pour provoquer le déplacement de ce dernier. In another embodiment, the pole pieces of the multi-stable actuator are regularly spaced on the periphery of the rotor, the axis of the core being arranged relative to the rotor so that in each of the equilibrium positions, the force repulsion generated during the reverse polarity of the coil, has a tangential component directed in the same rotational direction. In this case, the pole pieces may have a radial magnetization and the axis of the core may extend in a non-radial direction with an angle determined with respect to the radius passing through the center of the rotor and the center of the coil. The rotor always rotating in the same direction, one can provide a cam interposed between the rotor and the control member to cause the displacement of the latter.

Dans une autre variante, I'actionneur comporte un vérin à vis axialement solidaire du rotor pour provoquer le déplacement de l'organe de commande, le rotor étant solidaire en rotation d'un élément de l'ensemble constitué de la vis et de l'écrou, alors que l'organe de commande est déplacé par la translation de l'autre élément dudit ensemble. On pourrait également prévoir en variante que le rotor coopère directement avec l'organe de commande pour provoquer son déplacement. In another variant, the actuator comprises a screw jack axially integral with the rotor to cause the displacement of the control member, the rotor being integral in rotation with an element of the assembly consisting of the screw and the nut, while the control member is moved by the translation of the other element of said assembly. It could also alternatively provide that the rotor cooperates directly with the control member to cause its displacement.

Selon une autre caractéristique, le rotor est agencé de façon que son centre d'inertie soit confondu avec son centre de rotation. On peut prévoir, à cet effet, une surépaisseur ou une masse d'équilibrage ajoutée. According to another characteristic, the rotor is arranged so that its center of inertia coincides with its center of rotation. To this end, provision may be made for an additional thickness or an added balancing mass.

L'invention vise également un véhicule automobile à commande de verrouillage centralisée de l'accès à la tubulure du réservoir de carburant, ladite tubulure étant munie d'un clapet interne apte à être poussé par un pistolet de remplissage en position d'ouverture, caractérisé par le fait qu'il est équipé de l'actionneur décrit ci-dessus pour commander le verrouillage/déverrouillage du clapet interne de la tubulure par déplacement d'une tige de commande. The invention also relates to a motor vehicle with central locking control of access to the fuel tank manifold, said manifold being provided with an internal valve capable of being pushed by a filling gun in the open position, characterized by the fact that it is equipped with the actuator described above for controlling the locking / unlocking of the internal valve of the pipe by displacement of a control rod.

Selon encore une autre caractéristique, la tige de commande comporte une rampe à son extrémité libre adaptée pour coopérer avec le clapet pour repousser la tige en position déverrouillée lorsque celleci a été préalablement actionnée en position verrouillée et que le clapet est rappelé élastiquement en position de fermeture à partir de sa position d'ouverture. According to yet another characteristic, the control rod has a ramp at its free end adapted to cooperate with the valve to push the rod back to the unlocked position when it has been previously actuated in the locked position and the valve is resiliently returned to the closed position. from its open position.

Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, plusieurs modes de réalisation représentés sur le dessin annexé. To better understand the object of the invention, we will now describe, by way of purely illustrative and nonlimiting examples, several embodiments shown in the accompanying drawing.

Sur ce dessin,
- la figure 1 est une vue en coupe à plans sécants suivant la ligne
I de la figure 2 d'un premier mode de réalisation de l'actionneur selon l'invention
- la figure 2 est une vue de dessus d'un détail de la figure 1 illustrant le rotor de l'actionneur
- la figure 3 est une vue schématique en perspective d'une variante de réalisation de l'actionneur selon l'invention ; et
- la figure 4 est une vue partielle et en coupe d'une tubulure de remplissage en carburant équipée d'une tige de blocage destinée à être déplacée par l'actionneur selon l'invention.On this drawing,
- Figure 1 is a sectional view with intersecting planes along the line
I of FIG. 2 of a first embodiment of the actuator according to the invention
- Figure 2 is a top view of a detail of Figure 1 illustrating the rotor of the actuator
- Figure 3 is a schematic perspective view of an alternative embodiment of the actuator according to the invention; and
- Figure 4 is a partial sectional view of a fuel filler neck fitted with a locking rod intended to be moved by the actuator according to the invention.

Selon l'exemple particulier de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, l'actionneur de l'invention comporte un boîtier 1 dans lequel est logé un électro-aimant 2 qui est constitué d'une bobine d'induction 3 enroulée sur un noyau ferromagnétique doux fixe 4 aux extrémités duquel sont fixés deux flasques 5. Deux conducteurs électriques 6 traversent le boîtier 1 et viennent se connecter aux deux spires d'extrémité de la bobine 3 au niveau d'un flasque d'extrémité 5. According to the particular embodiment illustrated in Figures 1 and 2, the actuator of the invention comprises a housing 1 in which is housed an electromagnet 2 which consists of an induction coil 3 wound on a core fixed soft ferromagnetic 4 at the ends of which two flanges are fixed 5. Two electrical conductors 6 pass through the housing 1 and are connected to the two end turns of the coil 3 at the level of an end flange 5.

Dans ce boîtier 1, est également logé un rotor 7 en forme générale de disque cylindrique présentant un taraudage axial 8 pour servir également comme écrou. Le rotor formant écrou 7 est monté à vissage par son taraudage axial 8 sur une tige filetée 9 qui présente à sa base un logement de section carrée 10 dans lequel est insérée à coulissement une tige de guidage de section carrée 11 qui est solidaire du boîtier 1. In this housing 1, is also housed a rotor 7 in the general shape of a cylindrical disc having an axial thread 8 to also serve as a nut. The nut rotor 7 is screw-mounted by its axial thread 8 on a threaded rod 9 which has at its base a square section housing 10 in which is slidingly inserted a square section guide rod 11 which is integral with the housing 1 .

La tige de guidage 11 immobilise en rotation la tige filetée 9 qui ne peut que se déplacer verticalement dans la direction indiquée par la double flèche V sur la figure 1. Inversement, le rotor formant écrou 7 est immobilisé en translation axiale par des butées axiales (non représentées), mais peut être entraîné en rotation comme indiqué par la double flèche R sur la figure 2.The guide rod 11 immobilizes in rotation the threaded rod 9 which can only move vertically in the direction indicated by the double arrow V in FIG. 1. Conversely, the rotor forming the nut 7 is immobilized in axial translation by axial stops ( not shown), but can be rotated as indicated by the double arrow R in FIG. 2.

Le rotor 7 comporte deux aimants permanents 12 et 13 dont les axes respectifs passent par le centre du rotor et sont espacés angulairement l'un de l'autre d'un angle A. Les aimants 12 et 13 débouchent sur la périphérie du rotor 7 de façon que leurs faces respectives qui se trouvent en vis-à-vis de l'électro-aimant 2 présentent une polarité différente. Par exemple, l'aimant 12 présente une aimantation radiale N-S dirigée vers l'extérieur et l'aimant 13 comporte une aimantation radiale S-N dirigée vers l'extérieur ou inversement. The rotor 7 comprises two permanent magnets 12 and 13 whose respective axes pass through the center of the rotor and are angularly spaced from one another by an angle A. The magnets 12 and 13 open onto the periphery of the rotor 7 of so that their respective faces which are opposite the electromagnet 2 have a different polarity. For example, the magnet 12 has an N-S radial magnetization directed towards the outside and the magnet 13 has a S-N radial magnetization directed towards the outside or vice versa.

Comme visible sur la figure 2, l'axe de la bobine 3 forme un angle par rapport à l'axe de l'aimant 12 lorsque le rotor est dans sa position de fin de course dans laquelle l'aimant 12 est attiré par le noyau 4 de l'électro-aimant 2.As shown in Figure 2, the axis of the coil 3 forms an angle relative to the axis of the magnet 12 when the rotor is in its end position in which the magnet 12 is attracted by the core 4 of the electromagnet 2.

Le rotor formant écrou 7 comporte, en outre, à sa périphérie une encoche en forme de secteur angulaire 14 dans laquelle fait saillie une butée d'arrêt 15 solidaire du boîtier I pour limiter la course de déplacement du rotor 7 à un angle A-2cV, afin que l'axe de la bobine 3 soit toujours compris entre les deux axes des aimants 12 et 13, en formant un angle minimal a avec eux, pour les raisons qui sont indiquées plus loin. The rotor forming the nut 7 further comprises, at its periphery, a notch in the form of an angular sector 14 in which protrudes a stopper 15 integral with the housing I to limit the displacement travel of the rotor 7 at an angle A-2cV , so that the axis of the coil 3 is always between the two axes of the magnets 12 and 13, forming a minimum angle a with them, for the reasons which are indicated below.

La tige filetée 9 déplaçable en translation linéaire peut être reliée directement ou indirectement à une tige de commande 16 illustrée sur la figure 4 qui sert à bloquer en position de fermeture le clapet interne 17 pour l'accès à une tubulure de remplissage 18 d'un réservoir de carburant d'un véhicule automobile. Le clapet 17 est articulé à sa base 17a sur l'entrée de la tubulure 18 et est destiné à venir buter par son sommet 17b contre un épaulement correspondant 18a de l'autre côté de l'entrée de la tubulure 18. Un ressort de compression 19 est prévu à l'intérieur de la tubulure 18 pour solliciter le clapet 17 en position de fermeture contre l'épaulement 18a. La tige de commande 16 peut comporter à son extrémité libre une rampe ou un biseau 16a qui est apte à coopérer avec le sommet 17b du clapet 17, comme expliqué plus loin. The threaded rod 9 movable in linear translation can be connected directly or indirectly to a control rod 16 illustrated in Figure 4 which serves to lock in the closed position the internal valve 17 for access to a filling pipe 18 of a motor vehicle fuel tank. The valve 17 is articulated at its base 17a on the inlet of the tubing 18 and is intended to abut by its top 17b against a corresponding shoulder 18a on the other side of the inlet of the tubing 18. A compression spring 19 is provided inside the tube 18 to urge the valve 17 in the closed position against the shoulder 18a. The control rod 16 may comprise at its free end a ramp or a bevel 16a which is able to cooperate with the top 17b of the valve 17, as explained below.

On notera ici que la tige de blocage est destinée à verrouiller le clapet d'accès à la tubulure et non la trappe extérieure au niveau de la carrosserie du véhicule automobile. It will be noted here that the blocking rod is intended to lock the valve for access to the tubing and not the external hatch at the body of the motor vehicle.

On va maintenant se référer à la figure 3 qui représente une variante de réalisation de l'actionneur de l'invention. On a représenté ici simplement une plaque de dessus et une plaque de dessous du boîtier 101 de cette autre variante d'actionneur. Les mêmes chiffres de référence ont été utilisés pour désigner des pièces identiques aux pièces du premier mode de réalisation. We will now refer to Figure 3 which shows an alternative embodiment of the actuator of the invention. There is shown here simply a top plate and a bottom plate of the housing 101 of this other variant of actuator. The same reference numbers were used to designate parts identical to the parts of the first embodiment.

Le rotor 117 n'agit pas ici comme un écrou et est solidaire en son centre d'une tige filetée 109 qui est immobilisée en translation verticale entre les plaques 101 précitées et libre de tourner dans la direction indiquée par la double flèche R. Sur cette tige filetée 109 est monté un écrou 120 qui est apte à se déplacer verticalement dans la direction de la double flèche V, mais qui est immobilisé en rotation par rapport à la tige filetée 109. Cet écrou 120 comporte un doigt 121 destiné à actionner la tige de commande 16 précitée. De manière analogue au mode de réalisation des figures 1 et 2, le disque 117 comporte une encoche 14 à travers laquelle passe une tige de butée d'arrêt 115 reliant les plaques inférieures et supérieures 101 précitées. The rotor 117 does not act here as a nut and is integral in its center with a threaded rod 109 which is immobilized in vertical translation between the aforementioned plates 101 and free to rotate in the direction indicated by the double arrow R. On this threaded rod 109 is mounted a nut 120 which is able to move vertically in the direction of the double arrow V, but which is immobilized in rotation relative to the threaded rod 109. This nut 120 comprises a finger 121 intended to actuate the rod control 16 above. Similarly to the embodiment of Figures 1 and 2, the disc 117 has a notch 14 through which passes a stopper rod 115 connecting the lower and upper plates 101 above.

Sur les figures 1 et 2, l'ensemble du rotor-écrou 7 et de la tige filetée 9 et sur la figure 3, l'ensemble de la tige filetée 109 et de l'écrou 120 forment chacun un vérin à vis pour déplacer, par exemple en translation linéaire, une tige de commande 16. In FIGS. 1 and 2, the assembly of the rotor-nut 7 and of the threaded rod 9 and in FIG. 3, the assembly of the threaded rod 109 and of the nut 120 each form a screw jack for moving, for example in linear translation, a control rod 16.

On va maintenant brièvement décrire le fonctionnement de l'actionneur de l'invention. We will now briefly describe the operation of the actuator of the invention.

Dans la position d'équilibre illustrée sur la figure 2, la bobine 3 n'est plus alimentée en courant, mais le rotor 7 reste en position stable en raison de l'attraction qui subsiste entre l'aimant 12 et le noyau 4 en matériau magnétique doux. Bien entendu, si la bobine était alimentée en permanence de manière à présenter un pôle opposé, cette position d'équilibre serait encore plus stable. Dans cette position, nous pouvons supposer que la tige de commande 16 est dans une position escamotée libérant la rotation du clapet 17 pour permettre à un pistolet de remplissage de repousser le clapet 17 vers l'intérieur de la tubulure 18 à l'encontre de la force de rappel du ressort 19,
Lorsque l'utilisateur souhaite verrouiller le clapet 17, il envoie un signal de commande pour inverser le sens de circulation du courant dans la bobine 3, ce qui a pour effet d'inverser la polarité du noyau 4 qui se trouve dans le champ magnétique induit par la bobine 3. Dès lors, le noyau 4 et l'aimant 12 présentent la même polarité et une force de répulsion est engendrée entre eux. Etant donné que l'axe du noyau 4 et l'axe de l'aimant 12 ne sont pas alignés mais angulairement décalés d'un angle OL, la force de répulsion mutuelle présente une composante tangentielle en sin(cr) qui déclenche la rotation du rotor 7 dans la direction horaire. Au cours de la rotation du rotor 7, la force de répulsion décroît car l'aimant 12 s'éloigne du noyau 4, mais cette diminution de la force de répulsion est compensée par le fait que sa composante tangentielle augmente et que s'y ajoute la force d'attraction entre le noyau 4 et l'autre aimant 13 qui présente une polarité opposée au noyau. Ainsi, on peut obtenir un couple de rotation du rotor 7 sensiblement constant pendant toute sa course en choisissant des angles a et A adaptés. La rotation du rotor 7 sera interrompue lorsque la butée d'arrêt 15 viendra en appui contre la face radiale opposée de l'encoche 14 du rotor 7. Dans cette position, l'axe de la bobine reste angulairement décalé d'un angle a de l'axe de l'aimant 13, ce qui permet le retour en sens inverse, c'est-à-dire dans le sens anti-horaire du rotor 7, lorsque la polarité de la bobine est inversée à nouveau.In the equilibrium position illustrated in FIG. 2, the coil 3 is no longer supplied with current, but the rotor 7 remains in a stable position due to the attraction which remains between the magnet 12 and the core 4 made of material. soft magnetic. Of course, if the coil were continuously supplied so as to have an opposite pole, this equilibrium position would be even more stable. In this position, we can assume that the control rod 16 is in a retracted position releasing the rotation of the valve 17 to allow a filling gun to push the valve 17 towards the inside of the tube 18 against the spring return force 19,
When the user wishes to lock the valve 17, he sends a control signal to reverse the direction of current flow in the coil 3, which has the effect of reversing the polarity of the core 4 which is in the induced magnetic field by the coil 3. Consequently, the core 4 and the magnet 12 have the same polarity and a repulsive force is generated between them. Since the axis of the core 4 and the axis of the magnet 12 are not aligned but angularly offset by an angle OL, the mutual repulsion force has a tangential component in sin (cr) which triggers the rotation of the rotor 7 clockwise. During the rotation of the rotor 7, the repulsion force decreases because the magnet 12 moves away from the core 4, but this reduction in the repulsion force is compensated by the fact that its tangential component increases and is added to it. the force of attraction between the core 4 and the other magnet 13 which has a polarity opposite to the core. Thus, it is possible to obtain a substantially constant rotation torque of the rotor 7 throughout its travel by choosing suitable angles a and A. The rotation of the rotor 7 will be interrupted when the stopper 15 comes to bear against the opposite radial face of the notch 14 of the rotor 7. In this position, the axis of the coil remains angularly offset by an angle a of the axis of the magnet 13, which allows the return in the opposite direction, that is to say in the counterclockwise direction of the rotor 7, when the polarity of the coil is reversed again.

Lorsque le rotor 7 a atteint sa position de fin de course, l'alimentation de la bobine 3 peut être interrompue, car le noyau 4 est simplement attiré par l'aimant 13 avec une force suffisante pour maintenir de manière stable le rotor 7 en position grâce à l'aimant 13.When the rotor 7 has reached its end-of-travel position, the power supply to the coil 3 can be interrupted, since the core 4 is simply attracted by the magnet 13 with sufficient force to keep the rotor 7 in a stable position. thanks to the magnet 13.

Au cours de la rotation du rotor 7, ce dernier ne pouvant pas se déplacer verticalement, la tige filetée 9 est entraînée en translation verticale V, car elle est immobilisée en rotation par la tige de guidage de section carrée 11. Ainsi, la tige 9 peut déplacer la tige de commande 16 dans sa position de verrouillage, comme illustré sur la figure 4, où l'extrémité libre 16a dépasse au niveau de l'épaulement de butée 18a de la tubulure 18 qui est destiné à recevoir le sommet 17b du clapet 17 en position de fermeture. During the rotation of the rotor 7, the latter being unable to move vertically, the threaded rod 9 is driven in vertical translation V, because it is immobilized in rotation by the guide rod of square section 11. Thus, the rod 9 can move the control rod 16 in its locked position, as illustrated in FIG. 4, where the free end 16a protrudes at the level of the abutment shoulder 18a of the tube 18 which is intended to receive the top 17b of the valve 17 in the closed position.

On comprend donc que si la tige de commande 16 est sollicitée en position de verrouillage avant que le clapet 17 ait été rappelé en position de fermeture par le ressort 19, par exemple si le pistolet de remplissage n'a pas encore été retiré, le sommet 17b du clapet 17 viendra en appui contre la rampe 1 6a de la tige de commande 16 pour la repousser en arrière dans la direction V et permettre ainsi la fermeture étanche du clapet 17 contre l'épaulement 1 8. Il est en effet essentiel pour la sécurité du véhicule que le clapet soit fermé, même si non verrouillé, lorsque le pistolet de remplissage est retiré. Le retour en arrière de la tige de commande 16 sous l'action du clapet 17 est rendu possible car l'actionneur de l'invention est facilement réversible, le rotor 7 pouvant tourner en sens inverse, même en présence d'une aimantation rémanente du noyau 4. It is therefore understood that if the control rod 16 is biased in the locking position before the valve 17 has been returned to the closed position by the spring 19, for example if the filling gun has not yet been removed, the top 17b of the valve 17 will bear against the ramp 1 6a of the control rod 16 to push it back in the direction V and thus allow the sealed closure of the valve 17 against the shoulder 1 8. It is indeed essential for the vehicle safety that the valve is closed, even if not locked, when the filling gun is removed. The return back of the control rod 16 under the action of the valve 17 is made possible because the actuator of the invention is easily reversible, the rotor 7 being able to rotate in the opposite direction, even in the presence of a remanent magnetization of the core 4.

Par ailleurs, pour éviter que le rotor 7 bascule vers un aimant ou vers l'autre lors d'un choc frontal, on pourra prévoir une surépaisseur de matière dans le rotor 7 ou une masse d'équilibrage ajoutée de façon que le centre de gravité de l'ensemble du rotor avec ses aimants 12 et 13 soit confondu avec l'axe de rotation de celui-ci. Furthermore, to prevent the rotor 7 from tipping over to one magnet or to the other during a frontal impact, provision may be made for an excess thickness of material in the rotor 7 or a balancing mass added so that the center of gravity of the entire rotor with its magnets 12 and 13 is coincident with the axis of rotation thereof.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. Although the invention has been described in connection with several particular embodiments, it is obvious that it is in no way limited thereto and that it includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these are within the scope of the invention.

Claims

1 - Multi-stable electromagnetic actuator (1, 101) for actuating the movement of a control member (16) in response to a reversal of the direction of the current flowing in the coil (3) of the electromagnet (2) , characterized in that the coil (3) has a fixed soft ferromagnetic core (4) which is arranged facing the periphery of a rotor (7, 117), the rotor carrying at least two pole pieces with permanent magnetization (12 , 13) angularly spaced at its periphery with alternately opposite polarities, the rotor being arranged to actuate the movement of the control member (16) during its rotation, and by the fact that the axis of the core (4) is arranged so as not to coincide with the axis of the polar piece of opposite polarity, which is closest to it, when the actuator is in each of its equilibrium positions, so that, when the polarity is reversed of the coil (3), the repulsion force generated between the pole piece re and the core of the same opposite polarity has a tangential component sufficient to cause the rotation of the rotor in a determined direction.

2 - Actuator according to claim 1, characterized in that in each equilibrium position of the actuator, the axis of the core (4) forms with the pole piece (12, 13) opposite an angle sufficient (,) for the tangential component of the repulsion force generated during the reversal of the polarity of the coil (3), to produce the required torque between the rotor (7, 117) and the control member (16 ) to move it.

3 - Actuator according to claims l or 2, characterized in that the angular spacing (A) between two pole pieces (12, 13) consecutive is determined so that the overall force, resulting from the sum of the repelling force of the pole piece of the same polarity and of the attracting force of the pole piece of opposite polarity which apply on either side of the core (4), has a sufficient tangential component during the entire stroke of the rotor (7 , 117) to cause the torque required between the rotor and the control member (16) to move the latter.

4 - Actuator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuator is bi-stable and that the rotor (7, 117) carries two pole pieces (12, 13) of opposite polarities having an angular spacing (A) sufficient to obtain the required displacement of the control member (16), and a stop means (14, 15, 115) is provided to limit the angular movement (A-2a) of the rotor to a stroke less than the angular spacing (A) of the two pole pieces to prevent the axis of the core (4) from coinciding with the axis of the pole pieces, the axis of the core being arranged between the end positions of the axes of the two pole pieces so that, in each of the two equilibrium positions, the repulsion force generated during the reversal of the polarity of the coil (3) has a tangential component directed clockwise and counterclockwise respectively.

5 - Actuator according to claim 4, characterized in that the pole pieces (12, 13) have a radial magnetization and the axis of the coil (3) extends in a radial direction relative to the rotor (7, 117 ).

6 - Actuator according to one of claims l to 3, characterized in that the pole pieces of the multi-stable actuator are regularly spaced on the periphery of the rotor, the axis of the core being arranged relative to the rotor so that in each of the equilibrium positions, the repulsion force generated during the reversal of the polarity of the coil, has a tangential component directed in the same rotational direction.

7 - Actuator according to claim 6, characterized in that the pole pieces have a radial magnetization and the axis of the core extends in a non-radial direction with an angle determined relative to the radius passing through the center of the rotor and the center of the coil.

8 - Actuator according to one of claims l to 5, characterized in that it comprises a screw jack axially integral with the rotor (7, 117) to cause the displacement of the control member (16), the rotor being integral in rotation with an element of the assembly consisting of the screw (9, 109) and the nut (7, 120), while the control member is moved by the translation of the other element of said together.

9 - Actuator according to one of claims l to 8, characterized in that the rotor (7, 117) is arranged so that its center of inertia is coincident with its center of rotation.

10 - Motor vehicle with central locking control for access to the fuel tank manifold (18), said manifold being provided with an internal valve (17) capable of being pushed by a filling gun in the open position , characterized in that it is equipped with the actuator (1, 101) according to one of the preceding claims for controlling the locking / unlocking of the internal valve of the pipe by displacement of a control rod.

11 - Motor vehicle according to claim 10, characterized in that the control rod (16) has a ramp (16a) at its free end adapted to cooperate with the valve (17) to push the rod back into the unlocked position when it- it has been previously actuated in the locked position and the valve is resiliently returned to the closed position from its open position.