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EP1749304A1 - Actionneur electromagnetique comportant un electroaimant a bobine solidaire d'un aimant permanent, et procede d'assemblage d'un tel actionneur - Google Patents

Actionneur electromagnetique comportant un electroaimant a bobine solidaire d'un aimant permanent, et procede d'assemblage d'un tel actionneur

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EP1749304A1
EP1749304A1 EP05773211A EP05773211A EP1749304A1 EP 1749304 A1 EP1749304 A1 EP 1749304A1 EP 05773211 A EP05773211 A EP 05773211A EP 05773211 A EP05773211 A EP 05773211A EP 1749304 A1 EP1749304 A1 EP 1749304A1
Authority
EP
European Patent Office
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coil
permanent magnet
core
actuator
electromagnet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05773211A
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German (de)
English (en)
Inventor
Christophe Maerky
Lucien Donce
Eddy Cheri-Zecote
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Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
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Publication date
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    • H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets

Definitions

  • -Electromagnetic actuator comprising a solenoid coil integral with a permanent magnet, and method of assembling such an actuator
  • the invention relates to an electromagnetic actuator having an electromagnet whose coil is so ⁇ lidaire a permanent magnet, and a method of assembling such an actuator
  • Electromagnetic actuators comprising a movable actuating member under the action of at least one electromagnet comprising a coil associated with a core arranged to channel a magnetic flux generated by the coil so that it closes in the actuating member, the coil comprising a coil of conductive wire covered with a casing and one electromagnet comprising at least one permanent magnet arranged relative to the core so that it can channel a flux generated by the permanent magnet so that it closes in the actuating member.
  • the actuator assembly therefore requires mani ⁇ puler many independent elements, which complicates 1 assembly.
  • the invention relates to an electromagnetic actuator whose assembly is simplified.
  • an electromagnetic actuator of the aforementioned type in which the envelope of the coil includes at least a portion of the magnet per ⁇ manent so as to secure the permanent magnet the winding of conductive wire, so that the coil of conductive wire and the permanent magnet form a unitary unitary assembly adapted to be attached to the core.
  • the invention also relates to a method of assembling an actuator comprising an actuating member and an electromagnet comprising a core, a coil comprising a winding of conductive wire and an additional element, which comprises the step of solidari ⁇ add the additional element to the coil prior to assembling the coil and core.
  • the actuator of the invention comprises two electromagnets 1 arranged facing each other and each comprising a core 2 made of a stack of sheets made of ferromagnetic material. than.
  • the upper electromagnet core appears only in the form of a silhouette in phantom.
  • the electromagnets 1 are integrated in a casing 50 obtained by overmolding the cores 2.
  • Each of the cores 2 comprises branches which are separated by recesses which form a housing in which a coil 3 extends.
  • the sheets forming the cores 2 are cut to allow insertion into the core of perma ⁇ nent magnets 4.
  • the magnets permanent 4 separate the sheets of the core 2 into three independent portions forming as many packages of sheets.
  • the actuator further comprises a pusher 7 the the
  • the pusher 7 has a free end protruding from the housing 50 and intended to cooperate with an element to be actuated, for example a distribution valve of a heat engine, while the other end of the pusher 7 is secured to a pallet 8 which extends between the electromagnets 1.
  • the plate 8 is movable between two extreme positions in which the pallet 8 is in contact with one of the cores 2 of the electromagnets 1, under the effect of the electromagnets 1 which selectively attract the pa ⁇ lette and secondly of unrepresented springs which act on the pusher 7 to recall it to a position of equilibrium substantially halfway between extreme positions.
  • Each of the coils 3 comprises an envelope 20 covering a winding of conductive wire 21.
  • the envelope 20 protects the conductor wire 21 and prevents any electrical contact between the latter and the corresponding core 2.
  • the casing 20 also makes it possible to improve the thermal continuity between the coil 3 and the corresponding core 2, by increasing the exchange surface between these two elements.
  • the envelope 20 comprises protuberances 22 which extend to receive the extremities of the permanent magnets 4.
  • the protuberances 22 so ⁇ lidarise the permanent magnets 4 to the coils so that the coil and the magnets form a unitary unitary assembly.
  • a non-conductive material for example a polymer
  • a non-ferromagnetic material for example aluminum
  • the invention is not limited to the particular embodiments described above, but on the contrary encompasses any variant within the scope of the invention as defined by the claims.
  • the illustrated actuator comprises two electromagnets
  • the invention also applies to an actuator comprising only one electromagnet.
  • the protuberances cover only a part of the permanent magnet (in this case, in the example illustrated, the end of the magnets)
  • the envelope may include the totality of the additional element.
  • the permanent magnet may be secured by means other than a protrusion, for example by a boss of the envelope.

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Abstract

Actionneur électromagnétique comportant un organe d'actionnement (7,8) mobile sous l'action d'au moins un électroaimant (1) comportant une bobine (3) associée à un noyau (2) agencé pour canaliser un flux magnétique généré par la bobine (3) pour qu'il se referme dans l'organe d'actionnement, la bobine comportant un enroulement de fil conducteur (21) recouvert d'une enveloppe (20) et l'électroaimant comportant au moins un aimant permanent (4) disposé par rapport au noyau (2) de sorte que celui-ci canalise un flux généré par l'aimant permanent pour qu'il se referme dans l'organe d'actionnement. Selon l'invention, la bobine englobe au moins une partie de l'aimant permanent (4) de façon à solidariser l'aimant permanent (4) à l'enroulement de fil conducteur (21), de sorte que l'enroulement de fil conducteur et l'aimant permanent forment un ensemble unitaire monobloc adapté à être rapporté sur le noyau.

Description

l'
-Actionneur électromagnétique comportant un électroaimant à bobine solidaire d'un aimant permanent, et procédé d'assemblage d'un tel actionneur
L'invention concerne un actionneur électromagné¬ tique comportant un électroaimant dont la bobine est so¬ lidaire d'un aimant permanent, et un procédé d'assemblage d'un tel actionneur
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION On connaît des actionneurs électromagnétiques comportant un organe d' actionnement mobile sous l'action d'au moins un électroaimant comportant une bobine asso¬ ciée à un noyau agencé pour canaliser un flux magnétique généré par la bobine pour qu'il se referme dans l'organe d' actionnement, la bobine comportant un enroulement de fil conducteur recouvert d'une enveloppe et 1' électroaimant comportant au moins un aimant permanent disposé par rapport au noyau de sorte que celui-ci cana- lise un flux généré par l'aimant permanent pour qu'il se referme dans l'organe d'actionnement . L'assemblage de actionneur impose donc de mani¬ puler de nombreux éléments indépendants, ce qui complique 1' assemblage. OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour objet un actionneur électroma¬ gnétique dont l'assemblage est simplifié. RESUME DE L'INVENTION Selon l'invention, on propose un actionneur élec- tromagnétique du type précité, dans lequel , l'enveloppe de la bobine englobe au moins une partie de l'aimant per¬ manent de façon à solidariser l'aimant permanent à l'enroulement de fil conducteur, de sorte que l'enroule¬ ment de fil conducteur et l'aimant permanent forment un ensemble unitaire monobloc adapté à être rapporté sur le noyau. l'l'l'
On diminue ainsi le nombre d'éléments indépen¬ dants à manipuler, ce qui simplifie l'assemblage. L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage d'un actionneur comportant un organe d' actionnement et un électroaimant comprenant un noyau, une bobine comportant un enroulement de fil conducteur et un élément additionnel, qui comporte l'étape de solidari¬ ser l'élément additionnel à la bobine préalablement à l'assemblage de la bobine et du noyau. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit en référence à l'unique figure qui est une vue en perspective partiellement écor- chée d'un actionneur selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à l'unique figure, actionneur de l'invention comprend deux électroaimants 1 disposés en regard l'un de l'autre et comportant chacun un noyau 2 fait d'un empilement de tôles en matériau ferromagnéti- que. Sur la figure, le noyau de électroaimant supérieur n'apparaît que sous la forme d'une silhouette en traits mixtes. Les électroaimants 1 sont intégrés dans un boî¬ tier 50 obtenu par surmoulage des noyaux 2. Chacun des noyaux 2 comporte des branches qui sont séparées par des creux qui forment un logement dans lequel s'étend une bobine 3. Les tôles formant les noyaux 2 sont découpées pour permettre l'insertion dans le noyau d'aimants perma¬ nents 4. Comme cela est particulièrement visible sur électroaimant inférieur pour lequel la bobine 3 et les aimants 4 ont été représentés coupés selon le plan P au ras du noyau, les aimants permanents 4 séparent les tôles du noyau 2 en trois portions indépendantes formant autant des paquets de tôles. L' actionneur comprend par ailleurs un poussoir 7 l'l'
qui est monté coulissant dans un insert de la branche centrale du noyau 2 de électroaimant 1 inférieur. Le poussoir 7 comporte une extrémité libre saillant du boî¬ tier 50 et destinée à coopérer avec un élément à action- ner, par exemple une soupape de distribution d'un moteur thermique, tandis que l'autre extrémité du poussoir 7 est solidaire d'une palette 8 qui s'étend entre les électro¬ aimants 1. Lors du fonctionnement de actionneur, la pa- lette 8 est mobile entre deux positions extrêmes dans lesquelles la palette 8 est en contact avec l'un des noyaux 2 des électroaimants 1, sous l'effet d'une part des électroaimants 1 qui attirent sélectivement la pa¬ lette et d'autre part de ressorts non représentés qui agissent sur le poussoir 7 pour rappeler celui-ci vers une position d'équilibre sensiblement à mi-chemin entre les positions extrêmes. Chacune des bobines 3 comporte une enveloppe 20 recouvrant un enroulement de fil conducteur 21. L'enveloppe 20 protège le fil conducteur 21 et empêche tout contact électrique entre ce dernier et le noyau 2 correspondant. L'enveloppe 20 permet également d'améliorer la continuité thermique entre la bobine 3 et le noyau 2 correspondant, en augmentant la surface d'échange entre ces deux éléments. Selon l'invention, l'enveloppe 20 comporte des protubérances 22 qui s'étendent pour recevoir les extré¬ mités des aimants permanents 4. Les protubérances 22 so¬ lidarisent les aimants permanents 4 aux bobines de sorte que la bobine et les aimants forment un ensemble unitaire monobloc. De préférence, l'enveloppe 20 et les protubéran¬ ces 22 des bobines sont obtenues simultanément par mou¬ lage. Pour ce faire, on place le bobinage de fil conduc- teur 21 et les aimants permanents 4 dans un moule, et on l'l'l'l'
injecte dans le moule une matière non conductrice (par exemple un polymère) qui, une fois solidifiée, forme l'enveloppe 20 et les protubérances 22. Lors de l'assemblage de actionneur, on dispose les paquets de tôles préalablement assemblés dans un moule, on injecte dans le moule une matière non ferroma¬ gnétique (par exemple de l'aluminium) qui, une fois soli¬ difiée, forme un des demi-boîtiers formant le boîtier 50 de actionneur. Les paquets de tôles sont ainsi solida- risés et forment le noyau d'un des électroaimants. Puis on introduit dans le demi-boîtier l'ensemble unitaire monobloc formé de la bobine et des aimants. L'assemblage de actionneur de l'invention est donc par¬ ticulièrement simple. L'invention n'est pas limitée au mode particu¬ liers de réalisation qui vient d'être décrit, mais bien au contraire englobe toute variante entrant dans le cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, bien que actionneur illustré comporte deux électroaimants, l'invention s'applique éga¬ lement à un actionneur ne comportant qu'un seul électro¬ aimant . Bien que l'on ait indiqué que les protubérances n'englobaient qu'une partie seulement de l'aimant perma- nent (en l'occurrence, sur l'exemple illustré, l'extrémité des aimants), l'enveloppe pourra englober la totalité de l'élément additionnel. Par ailleurs, l'aimant permanent pourra être solidarisé par d'autres moyens qu'une protubérance, par exemple par un bossage de l'enveloppe.

Claims

l'REVENDICATIONS
1. Actionneur électromagnétique comportant un or¬ gane d' actionnement (7,8) mobile sous l'action d'au moins un électroaimant (1) comportant une bobine (3) associée à un noyau (2) agencé pour canaliser un flux magnétique gé¬ néré par la bobine (3) pour qu'il se referme dans l'organe d' actionnement, la bobine comportant un enroule¬ ment de fil conducteur (21) recouvert d'une enveloppe (20) et électroaimant comportant au moins un aimant permanent (4) disposé par rapport au noyau (2) de sorte que celui-ci canalise un flux généré par l'aimant perma¬ nent pour qu'il se referme dans l'organe d'actionnement, caractérisé en ce que l'enveloppe (20) de la bobine en- globe au moins une partie de l'aimant permanent (4) de façon à solidariser l'aimant permanent (4) à l'enroulement de fil conducteur (21) , de sorte que l'en¬ roulement de fil conducteur et 1 'aimant .permanent forment un ensemble unitaire monobloc adapté à être rapporté sur le noyau.
2. Actionneur électromagnétique selon la revendi¬ cation 1 caractérisé en ce que l'enveloppe (20) comporte des protubérances (22) agencées pour recevoir chacune une extrémité de l'aimant permanent (4) .
3. Procédé d'assemblage d'un actionneur compor¬ tant un organe d'actionnement (7,8) et un électroaimant comprenant un noyau (2) , une bobine comportant un enrou¬ lement de fil conducteur (21) et un élément additionnel (4) , caractérisé en ce qu'il comporte l'étape de solida- riser l'élément additionnel à la bobine préalablement à l'assemblage de la bobine (3) et du noyau (2) .
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