Ces actionneurs sont utilisés notamment pour réaliser des relais électriques, optiques, de puissance, à haute fréquence, des commutateurs, mais également pour réaliser des pompes, des vannes, des moteurs. Par commutateur, on entend un dispositif avec plusieurs contacts qui peuvent se fermer séparément alors que le relais n'en possède qu'un ou plusieurs qui se ferment en mme temps. Ces contacts peuvent tre en position ouverte ou fermée.

Les relais électromagnétiques et les commutateurs, miniaturisés ou non, sont largement employés dans de nombreuses applications telles que les télécommunications en émission ou en réception, dans les télécommunications optiques, dans des équipements de tests automatiques, en automobile, en aéronautique et dans les appareils électroniques grand public.

Les pompes, vannes, moteurs peuvent tre utilisés dans de larges domaines d'application et notamment la microbiologie, la médecine, l'optique etc.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Les actionneurs de types connus comprennent une partie magnétique fixe 1 et une partie magnétique mobile 2 qui coopèrent. La partie magnétique fixe 1 est reliée magnétiquement à la partie magnétique mobile.

On se réfère à la figure 1 qui montre un exemple d'actionneur magnétique de type connu à un seul entrefer.

La partie magnétique fixe 1 et la partie magnétique mobile 2 forment un circuit magnétique 6 fermé sur lui-mme apte à guider un flux magnétique. La partie magnétique fixe 1 et la partie magnétique mobile 2 sont empilées l'une sur l'autre. Le circuit magnétique 6 coopère avec des moyens 7 pour générer le flux magnétique. La partie magnétique fixe et la partie magnétique mobile 2 comportent chacune une portion 12, 8 respectivement, contribuant à délimiter un entrefer 9 de manière à ce qu'une force puisse s'exercer au niveau de la portion 8 de la partie mobile 2 pour la déplacer sous l'effet du champ magnétique.

Dans l'entrefer 9 le flux magnétique s'établit transversalement à la portion 8. Dans cet exemple, la partie magnétique fixe 1 comprend une base ou culasse 10 qui se prolonge par un premier plot magnétique 11 et par un second plot magnétique 12. Le second plot magnétique 12 contribue à délimiter l'entrefer 9.

La culasse 10 est reliée magnétiquement à la partie magnétique mobile 2 via le premier plot 11.

Il a aussi un rôle de maintien mécanique de la partie magnétique mobile 2 par rapport à la partie magnétique fixe 1. La partie magnétique fixe 1 et la partie magnétique mobile 2 s'étendent l'une au-dessus de l'autre, dans des plans sensiblement parallèles lorsque l'actionneur est en position ouverte.

Le circuit magnétique 6 en boucle fermée comporte à la suite les uns des autres, dans un des sens de circulation du flux magnétique : la culasse 10, le premier plot magnétique 11, la partie mobile 2, l'entrefer 9 et le second plot magnétique 12. Sa référence 6 schématise le chemin parcouru par le flux magnétique lors de sa traversée des différents éléments qui le composent.

La partie magnétique mobile 2 est dans l'exemple en forme de bras avec une extrémité d'appui 13 reliée au premier plot magnétique 11 et une autre extrémité libre qui correspond dans l'exemple à la portion 8 contribuant à délimiter l'entrefer 9.

Dans les relais électriques, l'extrémité libre sert de contact électrique que le bras soit réalisé en matériau conducteur électrique ou que le bras soit équipé d'un contact électrique. Aucun contact électrique n'a été représenté.

Les moyens 7 pour générer le flux magnétique peuvent inclure un ou plusieurs bobinages entourant une ou plusieurs pièces de la partie magnétique fixe 1 et/ou de la partie magnétique mobile 2 et/ou éventuellement un ou plusieurs aimants permanents. Quand un courant électrique circule dans un des bobinages un flux magnétique est produit. Il est matérialisé par la boucle fermée dotée de flèches.

Dans l'exemple de la figure 1, un bobinage 7 a été représenté autour du premier plot magnétique 11. Plusieurs bobinages pourraient tre utilisés, ils pourraient tre autour de la culasse 10, autour du second plot magnétique 12 ou mme autour de la partie magnétique mobile 2.

Dans un tel circuit magnétique 6, il faut trouver un compromis entre les sections transversales au flux de ses différentes parties : celle de la partie

magnétique mobile 2, celle de la partie magnétique fixe 1 et celle de l'entrefer 9.

On cherche à obtenir une valeur d'induction importante au niveau de l'entrefer 9 de manière à ce que la force qui va s'exercer sur la partie magnétique mobile 2, au niveau de la portion 8, soit importante.

Il faut pour cela que le flux magnétique disponible dans l'entrefer 9 soit important. Le flux magnétique disponible dans l'entrefer 9 correspond à celui qui est guidé par le circuit magnétique 6 de part et d'autre de l'entrefer 9. Le flux magnétique maximum qui peut tre guidé par une pièce en matériau magnétique est fonction du matériau magnétique et de la section de la pièce.

En état non saturé du matériau magnétique, plus la section est grande plus les pertes magnétiques sont faibles et en état saturé du matériau magnétique, tout le flux magnétique généré ne peut tre contenu et l'excédant de flux magnétique correspond aux pertes, il ne peut tre guidé par le matériau magnétique et il contribue que très faiblement à la force.

La section du circuit magnétique 6 peut tre sensiblement homogène sur toute sa longueur. Dans ce cas les performances mécaniques de l'actionneur sont médiocres.

Généralement, la section de la partie magnétique mobile 2 est inférieure à celle de la partie magnétique fixe 5 pour des raisons mécaniques. En effet on cherche à ce que la raideur de la partie mobile 2 ne soit pas trop importante pour qu'elle puisse se courber aisément. Une des façons de réduire la raideur de la partie mobile est de réduire sa section. Cette réduction de la section de la partie mobile se fait au détriment de la possibilité de passage du flux magnétique dans la partie magnétique mobile, ce qui entraîne une diminution de la force au niveau de

l'entrefer et un temps de réponse accru de la partie mobile.

Il existe d'autres types d'actionneurs magnétiques dans lesquels il y a plusieurs entrefers.

Dans ces types d'actionneur, on va appeler entrefer principal celui qui est délimité par des surfaces transversales au sens du mouvement de la partie magnétique mobile. I1 y a dans ces configurations au moins un autre entrefer qui sera qualifié d'auxiliaire.

La figure 2 illustre un micro-relais en vue de dessus. Ce micro-relais est réalisé sous forme planaire et non plus sous forme empilée. Il a été décrit dans l'article : « Fully Batch Fabricated Magnetic Microactuators Using A Two Layer LIGA Process » par B. ROGGE, J. SCHULZ, J. MOHR, A. THOMMES et W. MENZ dans TRANDUSCERS'95-EUROSENSORS IX pages 320 à 323.

Il comporte maintenant sur un support commun 3 la partie magnétique fixe 1 et la partie magnétique mobile 2. La partie magnétique mobile 2 correspond à une extrémité libre 17 d'un bras mobile 5 dont l'autre extrémité 13 est une extrémité d'appui solidaire du support 3. Le bras 5 et la partie magnétique fixe 1 sont situés l'un à côté de l'autre sensiblement dans un mme plan, parallèle au plan du support 3. Le mouvement se fait dans le plan du bras 5 et de la partie magnétique fixe 1.

L'extrémité libre 17 se termine par un contact électrique mobile 16 destiné à venir contre un contact électrique fixe 15 porté par le support 3.

La partie magnétique fixe 1 comporte dans cet exemple une culasse 10 solidaire d'un côté d'un plot magnétique 12 qui contribue à délimiter l'entrefer principal 9 avec la partie magnétique mobile 2. De l'autre côté, la culasse 10 est solidaire d'une

extension magnétique 14, dans cet exemple en forme de bras, qui vient en regard avec le plot magnétique 12.

Ce plot magnétique 12 et l'extension magnétique 14 délimitent un entrefer auxiliaire 18.

Le circuit magnétique 6 comporte alors la culasse 10, le premier plot magnétique 12, le second entrefer 18, l'extension magnétique 14 et en dérivation l'entrefer 9 et la partie magnétique mobile 2. La faible rigidité du bras 5 implique une force de rappel faible qui ralentit donc le mouvement en répulsion du bras.

On comprend bien que le fonctionnement de ce micro-relais n'est pas optimum, la force qui s'exerce sur la partie mobile est très limitée.

Comme précédemment, le circuit magnétique 6 coopère avec des moyens 7 pour générer le flux magnétique. Ils ont été représentés par un bobinage autour de la culasse 10 et un autre autour de son extension 14.

On connaît également par la demande de brevet WO-97/39468 un relais électrique tel que représenté sur les figures 3A et 3B. Ces deux figures ne sont pas à la mme échelle.

Au lieu d'tre de construction planaire, ce relais est de construction empilée. On retrouve la partie magnétique fixe 1 et la partie magnétique mobile 2 qui coopèrent. La partie magnétique mobile 2 est une portion d'une partie mobile 5 plus grande, mais cette dernière n'est qu'ébauchée sur les figures. Il manque sa liaison à un élément fixe qui peut tre par exemple un support sur lequel reposerait la partie magnétique fixe 1. La raison de cette absence est que la liaison à l'élément fixe ne joue aucun rôle magnétique.

La partie magnétique fixe 1 comporte, dans cet exemple, une culasse 10 qui se prolonge, dans une zone centrale, par un plot magnétique 12 central

contribuant à délimiter avec la partie magnétique mobile 2 l'entrefer principal 9. On suppose que la partie magnétique mobile 2 correspond sensiblement à la partie hachurée de la figure 3A et qu'elle prend la forme d'une plaque. La culasse 10 est aussi solidaire, de part et d'autre du plot central 12, de deux extensions magnétiques 14 qui se projettent vers la partie magnétique mobile 2. Ces extensions 14 se terminent en vis à vis, à proximité de la partie magnétique mobile 2, elles contribuent chacune à délimiter avec la partie magnétique mobile 2 un entrefer auxiliaire 18.

Le circuit magnétique 6 comporte alors, à la suite les uns des autres, la culasse 10, l'une des extensions 14, l'entrefer auxiliaire 18, la partie magnétique mobile 2, l'entrefer principal 9 et le plot magnétique 12 central. Les extensions 14 permettent seulement un meilleur guidage du flux magnétique au voisinage de la partie magnétique mobile 2. C'est le seul moyen de guidage du flux et il y a création d'un entrefer supplémentaire. Il n'y a pas de moyen direct de guidage de flux.

Le flux magnétique qui circule dans le circuit magnétique 6 suit deux boucles fermées qui se rejoignent dans le plot central 12. Ces deux boucles sont symétriques si le circuit magnétique est symétrique par rapport à un axe médian passant par le plot central 12 dans la direction du mouvement.

Dans cet exemple, la partie magnétique mobile 2 est conductrice de l'électricité, elle joue le rôle d'un contact électrique qui lorsqu'il se rapproche du plot central 12 sous l'effet de la force induite vient fermer un circuit électrique. Ce circuit électrique se termine par deux contacts fixes 15 insérés entre le plot magnétique central 12 et la

partie magnétique mobile 2. Ces contacts électriques fixes augmentent la dimension de l'entrefer.

Comme précédemment, le circuit magnétique 6 coopère avec des moyens 7 pour générer le flux magnétique. Ils ont été représentés par un bobinage entourant le plot magnétique central 12.

Dans cette configuration, le flux magnétique dans l'entrefer principal 9 n'est pas optimum, car lorsqu'on cherche à fermer l'actionneur, le flux magnétique se trouvant dans la culasse 10 est bien guidé vers les extensions 14, mais tout ce flux ne passe pas au travers de la partie magnétique mobile 2 vers l'entrefer principal 9, il se produit des fuites importantes de flux entre les extensions 14 et la culasse 10, à travers le plot central 12, sans passer ni par la partie magnétique mobile 2 ni par l'entrefer principal 9.

EXPOSE DE L'INVENTION La présente invention a pour but de réaliser un actionneur électromagnétique dont la force s'appliquant sur la partie mobile et la rapidité sont augmentées par rapport aux actionneurs conventionnels et qui évite un amortissement de la partie magnétique mobile. Un tel actionneur permet de disposer d'une force de déplacement importante tout en conservant à la partie mobile une section réduite de manière à ce qu'elle possède des propriétés mécaniques compatibles avec la réduction du temps de réponse mécanique.

Pour y parvenir, la présente invention propose un actionneur magnétique possédant un circuit magnétique fermé, apte à guider un flux magnétique, ce circuit magnétique comportant une partie magnétique fixe avec une culasse et une partie magnétique mobile reliées magnétiquement entre elles et de plus, au moins

un entrefer principal délimité par au moins une portion de la partie magnétique mobile et par la culasse et dans lequel le flux magnétique se referme en s'établissant sensiblement transversalement à la partie magnétique mobile. La partie magnétique fixe comporte de plus des moyens de récupération de flux qui contribuent à délimiter avec la partie magnétique mobile, un entrefer auxiliaire dans lequel le flux magnétique s'établit latéralement à la partie magnétique mobile, le flux magnétique étant contenu de part et d'autre de l'entrefer principal d'un côté par la culasse et de l'autre conjointement par la partie magnétique mobile et par les moyens de récupération de flux via la portion contribuant à délimiter l'entrefer principal, l'entrefer auxiliaire possédant une dimension dans le sens d'établissement du flux qui est minimale au niveau d'au moins une zone de la portion contribuant à délimiter l'entrefer principal.

Au moins un premier plot magnétique permet de relier mécaniquement et magnétiquement la culasse à la partie magnétique mobile.

Au moins un second plot magnétique contribue à délimiter l'entrefer principal, ce plot magnétique étant issu soit de la culasse, soit de la partie magnétique mobile. Avantageusement ce plot magnétique est réalisé dans un matériau à hystérésis.

Au moins un autre plot magnétique permet de relier mécaniquement et magnétiquement la culasse aux moyens de récupération de flux.

L'actionneur comporte des moyens pour générer le flux magnétique dans le circuit magnétique fermé, ces moyens pour générer le flux magnétique pouvant tre réalisés par au moins un bobinage.

Pour éviter des déplacements latéraux non souhaités de la partie magnétique mobile, elle peut prendre globalement la forme d'au moins un bras à une

ou plusieurs branches non parallèles, reliées entre elles au niveau de la portion contribuant à délimiter l'entrefer principal.

Les moyens de récupération de flux peuvent prendre globalement la forme d'au moins un bras à une ou plusieurs branches.

La partie magnétique mobile pourrait prendre la forme d'une étoile avec plusieurs branches.

Pour éviter l'apparition de forces parasites sur la portion qui contribue à délimiter l'entrefer principal, il est préférable que les moyens de récupération de flux présentent, dans la direction d'un déplacement de la partie magnétique mobile, une épaisseur supérieure à celle présentée par la partie magnétique mobile dans la direction du déplacement, de manière à ce que l'entrefer auxiliaire soit délimité par des surfaces qui restent en vis à vis lors du déplacement.

Pour limiter le flux de fuite directe entre les moyens de récupération de flux et les autres parties fixes du circuit magnétique fermé, il est préférable que, sachant que l'entrefer principal est défini par deux surfaces en vis à vis, la première appartenant à la portion de la partie magnétique mobile et la seconde appartenant à la culasse, la première surface soit supérieurs à la seconde surface et dépasse autour de la seconde surface.

Pour que l'amortissement soit évité efficacement, il est possible que la dimension de l'entrefer auxiliaire, dans le sens d'établissement du flux magnétique, soit quasiment maximale à proximité de la portion contribuant à délimiter l'entrefer principal et qu'elle décroisse plus on s'en éloigne.

La partie magnétique mobile peut comporter au moins une ouverture traversante, dans le sens d'un

déplacement, dans la partie magnétique mobile de manière à réduire encore l'amortissement.

L'actionneur peut tre de type empilé, la culasse formant un premier niveau et l'ensemble formé par les moyens de récupération de flux et par la partie magnétique mobile un second niveau.

Pour limiter les fuites de flux, il est préférable qu'au moins un des niveaux ait une forme oblongue sensiblement arrondie à ses deux extrémités.

Dans le mme but, il est préférable que les deux niveaux se chevauchent. Au moins un des niveaux peut comporter au moins une ouverture centrale traversante.

L'actionneur peut tre sensiblement symétrique par rapport à un plan médian passant par la partie magnétique mobile sensiblement perpendiculairement à la direction du mouvement.

L'actionneur peut servir pour fermer ou ouvrir un circuit électrique. La portion contribuant à délimiter l'entrefer principal peut comporter au moins un contact électrique destiné à contacter au moins un autre contact électrique lorsque l'actionneur est fermé.

Selon un autre mode de réalisation, la partie magnétique mobile peut se terminer par au moins un contact électrique décalé par rapport à la portion contribuant à délimiter l'entrefer principal, ce contact électrique étant destiné à contacter au moins un autre contact électrique lorsque l'actionneur est fermé.

Le contact électrique peut tre isolé électriquement de la partie magnétique mobile.

La partie magnétique mobile peut tre en matériau magnétique conducteur de l'électricité.

La présente invention concerne aussi un procédé de réalisation d'un actionneur magnétique. Il comporte les étapes suivantes : - gravure dans un substrat d'un caisson à remplir d'un matériau magnétique pour réaliser une culasse d'une partie magnétique fixe, - dépôt d'une première couche diélectrique sur le substrat avec la culasse, - gravure d'au moins un caisson pour délimiter des moyens de génération d'un flux magnétique, et dépôt desdits moyens, - dépôt d'une seconde couche diélectrique sur la première couche, - gravure de caissons à travers les deux couches atteignant la culasse pour délimiter au moins un premier plot magnétique et au moins un second plot magnétique, le second plot contribuant à délimiter au moins un entrefer principal, - dépôt des premier et second plots magnétiques dans les caissons, - dépôt d'une couche sacrificielle sur la seconde couche diélectrique et gravure de la couche sacrificielle pour dégager le premier plot magnétique et assurer une séparation entre une partie magnétique mobile et des moyens de récupération de flux de la partie magnétique fixe déposés ultérieurement, - dépôt sur la couche sacrificielle de matériau magnétique pour réaliser la partie magnétique mobile et les moyens de récupération de flux, puis gravure du matériau magnétique pour les délimiter,

- élimination de la couche sacrificielle sous la partie magnétique mobile pour la libérer et réaliser l'entrefer principal.

La présente invention concerne aussi un relais comportant un actionneur magnétique ainsi défini.

La présente invention concerne aussi un commutateur comportant au moins un actionneur magnétique ainsi défini de manière à présenter plusieurs entrefers principaux.

La présente invention concerne aussi une pompe comportant un actionneur magnétique ainsi défini, dans lequel la partie magnétique mobile est solidaire d'une membrane contribuant à délimiter une cavité pour faire circuler un fluide.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures jointes.

La figure 1 (déjà décrite) représente une coupe longitudinale d'un actionneur magnétique connu.

La figure 2 (déjà décrite) représente une vue de dessus d'un autre actionneur magnétique connu.

Les figures 3A et 3B (déjà décrites) montrent respectivement en coupe longitudinale et en vue de dessus un troisième actionneur magnétique connu.

Les figures 4A à 4D montrent respectivement en vue de dessus, en coupe longitudinale selon l'axe BB, en coupe longitudinale selon l'axe CC, en vue de dessous, un actionneur magnétique selon l'invention.

Les figures 5A à 5D montrent en vue de dessus des actionneurs magnétiques selon l'invention,

équipés de moyens pour éviter un amortissement de la partie magnétique mobile lors de son déplacement.

Les figures 6A et 6B montrent respectivement en vue de dessus et en vue de dessous, un actionneur magnétique selon l'invention, à flux de fuite limité.

Les figures 7A et 7B montrent un actionneur magnétique massif, la figure 7C un actionneur magnétique symétrique par rapport à un plan médian de la partie magnétique mobile, sensiblement perpendiculaire à la direction du mouvement et la figure 7D un actionneur magnétique réalisé en micro- technologies.

Les figures 8A à 8D montrent une coupe longitudinale et des vues de dessus d'un actionneur magnétique à grande stabilité mécanique en torsion.

Les figures 9A et 9B montrent respectivement en vue de dessus et en coupe longitudinale, un relais électrique selon l'invention.

Les figures 10A à 10C montrent différentes variantes du contact électrique d'un actionneur selon l'invention.

Les figures 11A et 11B sont respectivement une vue de dessus et une vue en coupe d'un commutateur électrique selon l'invention.

Les figures 12A et 12B sont respectivement une vue de dessus et une vue en coupe d'une pompe selon l'invention.

Les figures 13A à 13F représentent différentes étapes de fabrication d'un actionneur similaire à celui de la figure 8A.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS Les figures 4A à 4D montrent respectivement en vue de dessus, en coupe transversale le long de l'axe BB, en coupe transversale le long de l'axe CC, en vue de dessous un actionneur magnétique selon l'invention. Un tel actionneur peut par exemple tre un micro-relais utilisable notamment dans des appareils téléphoniques portables. Il est réalisable en micro- technologie avec des couches empilées.

Dans cette configuration le circuit magnétique fermé 26, apte à guider un flux magnétique, est schématisé par les flèches en gras. Il comporte une partie magnétique fixe 21 et une partie magnétique mobile 22 reliées magnétiquement entre elles.

La partie magnétique fixe 21 comporte une culasse ou base 30 sensiblement plane qui se prolonge d'un côté par un premier plot magnétique 31 destiné à relier magnétiquement la partie magnétique fixe 21 et la partie magnétique mobile 22. Elle se prolonge de l'autre côté par un second plot magnétique 32 qui contribue à délimiter un entrefer principal 29 entre la partie magnétique fixe 21 et une portion 28 de la partie magnétique mobile 22. Elle comporte de plus des moyens de récupération de flux 40 qui seront détaillés par la suite.

La partie magnétique mobile 22 est en forme de bras sensiblement plan ayant une extrémité 33 d'appui solidaire du premier plot magnétique 31 et se terminant par une extrémité libre. Dans cet exemple l'extrémité libre correspond à la portion 28 qui contribue à délimiter l'entrefer principal 29. Cette portion 28 possède une amplitude maximale lors d'un déplacement de la partie magnétique mobile 22. Cette portion 28 se trouve en vis à vis du second plot

magnétique 32, c'est sur cette portion que s'applique la force générée lors de l'actionnement.

Le premier plot magnétique 31 a également un rôle d'ancrage mécanique de la partie magnétique mobile 22 à la partie magnétique fixe 21. Cet ancrage peut se faire par encastrement ou par articulation. Le premier plot magnétique peut tre réalisé en totalité en matériau magnétique ou seulement en partie.

Le second plot magnétique 32 qui contribue à délimiter l'entrefer principal 29 peut avoir un rôle de contact électrique dans l'application d'un relais électrique.

Il est possible de réaliser le second plot magnétique dans un matériau à hystérésis par exemple il peut tre réalisé par un dépôt électrolytique d'un alliage de cobalt. Ce mode réalisation permet d'obtenir un état stable de l'actionneur.

Les deux plots magnétiques 31,32 se trouvent aux deux extrémités de la culasse 30.

Dans l'entrefer principal 29 le flux magnétique se referme en s'établissant transversalement au plan de la partie magnétique mobile 22.

Selon une caractéristique de l'invention, la partie magnétique fixe 21 comporte des moyens de récupération de flux 40, reliés magnétiquement avec la culasse 30 qui délimitent avec la partie magnétique mobile 22 au moins un entrefer auxiliaire 38 latéral dans lequel le flux magnétique s'établit latéralement à la partie mobile 22. Dans cet exemple, la liaison magnétique entre la culasse 30 et les moyens de récupération de flux 40 se fait par l'intermédiaire du premier plot magnétique 31.

Les moyens pour générer le flux magnétique 27 peuvent tre réalisés par un ou plusieurs bobinages placés autour du circuit magnétique 26 fermé. Un ou

plusieurs aimants permanents peuvent tre prévus en supplément ou à la place des bobinages.

Sur les figures 4, les moyens pour générer le flux magnétique ne sont pas représentés, dans un souci de clarté, mais ils sont visibles sur les figures 5 décrites ultérieurement. Ils peuvent se placer autour de la culasse, des plots magnétiques, des moyens de récupération de flux ou mme de la partie magnétique mobile, s'ils ne gnent pas le mouvement.

Dans l'exemple des figures 4, les moyens de récupération de flux 40 sont représentés tel un bras à deux branches 41, sensiblement plat avec une extrémité 40.1 non reliée magnétiquement et une extrémité d'appui 40.2 reliée magnétiquement et mécaniquement à la culasse 30 via le premier plot magnétique 31. Les moyens de récupération de flux 40 sont situés sensiblement dans le mme plan que la partie magnétique mobile 22.

Les deux branches 41 sont jointives aux deux extrémités du bras 40. Les deux branches délimitent un espace dans lequel prend place la partie magnétique mobile 22. En fait dans cet exemple, la partie magnétique mobile 22 et les moyens de récupération de flux 40 sont solidaires du mme premier plot magnétique 31, mais plusieurs plots pourraient tre présents. Les moyens de récupération de flux 40 entourent la partie magnétique fixe 22 et l'entrefer auxiliaire latéral 38, qu'ils contribuent à délimiter, borde la partie magnétique mobile 22 depuis son extrémité d'appui encastrée 33 jusqu'à la portion 28 contribuant à délimiter l'entrefer principal 29.

Les moyens de récupération de flux 40 coopèrent avec la partie magnétique mobile 22. Ils récupèrent une partie du flux magnétique établie dans l'entrefer principal 29 qui, lorsque la partie magnétique mobile 22 est dans un état saturé, ne peut

tre guidée par cette dernière. Cela peut tre le cas lorsque l'entrefer principal 29 est faible, lorsque le relais est en train d'tre fermé par exemple, notamment pour des matériaux en couche mince déposés par voie électrolytique par exemple, pour lesquels la valeur de l'induction à saturation est faible.

Sur les figures 4 la circulation du flux magnétique a été représentée. Le flux magnétique qui s'établit dans l'entrefer auxiliaire 38 est dirigé sensiblement transversalement à celui qui s'établit dans l'entrefer principal 29 et donc sensiblement transversalement au mouvement.

En faisant une analogie avec un circuit électrique, le circuit magnétique 26 fermé ainsi réalisé comporte un tronçon comprenant les moyens de récupération de flux 40 et la partie magnétique mobile 22 montés en parallèle, ce tronçon étant en série avec un autre tronçon comprenant le premier plot magnétique 31, la culasse 30, le second plot magnétique 32 et l'entrefer principal 29 montés en série.

Les moyens de récupération de flux 40 permettent d'augmenter la section du circuit magnétique dans la partie correspondant à la partie magnétique mobile et donc de guider un flux magnétique plus important que celui qui pourrait tre guidé en l'absence des moyens de récupération. Ces moyens de récupération de flux 40 sont utilisés avant, pendant et après le mouvement de la partie magnétique mobile 22.

Il est alors possible de donner à la partie mobile magnétique 22 une section adaptée aux contraintes mécaniques souhaitées sans craindre qu'elle ne sature, car la saturation n'est plus synonyme de force réduite s'exerçant sur la portion 28 contribuant à délimiter l'entrefer principal 29 et de temps de réponse long.

Grâce à la présence des moyens de récupération de flux 40, pour un faible entrefer principal 29, le flux magnétique qui s'y établit peut tre accru et la force qui s'exerce également. Il y a moins de flux magnétique qui ne peut tre guidé à cause de la saturation.

Pour un entrefer principal plus grand, la réluctance du circuit magnétique 26 est diminuée par les éléments magnétiques mis en place et le gain de flux magnétique et de force sont appréciables. On rappelle que la réluctance d'un circuit magnétique est l'équivalent de la résistance d'un circuit électrique.

Dans tous les cas, le gain de force magnétique entraîne une diminution du temps de commutation mécanique.

L'éloignement entre la partie magnétique mobile 22 et les moyens de récupération de flux 40 caractérise l'entrefer auxiliaire 38. Il peut tre sensiblement constant comme le montre la figure 4A.

Toutefois, il est préférable de l'ajuster pour régler le passage du flux et optimiser la force s'exerçant sur la portion à amplitude maximale 28 et éviter l'amortissement. Il est préférable que la dimension D1 de l'entrefer auxiliaire 38, dans la direction d'établissement du flux magnétique, soit minimale au niveau d'au moins une zone de la portion 28 contribuant à délimiter l'entrefer principal.

Toujours dans le but d'optimiser la valeur de la force qui s'exerce sur la partie magnétique mobile 22, il est préférable de limiter l'apparition de forces parasites entre les moyens de récupération de flux 40 et la partie magnétique mobile 22.

Lors de l'établissement d'un flux magnétique dans deux éléments magnétiques, des forces liées aux effets réluctants tendent à aligner les deux éléments magnétiques dans la direction de l'induction

magnétique. Si les moyens de récupération de flux 40 et la partie magnétique mobile 22 ont la mme dimension dans le sens du mouvement, lors de l'actionnement, il se produit un décalage entre eux, ce décalage peut conduire à ce que les surfaces délimitant l'entrefer auxiliaire 38 ne soient plus en vis à vis. La partie magnétique mobile 22 subit alors une force de Lorentz qui s'oppose à son déplacement et qui peut perturber le fonctionnement de l'actionneur.

Pour éviter ce phénomène, il est préférable que les moyens de récupération de flux 40 présentent, dans la direction du mouvement, une épaisseur E1 supérieure à celle E2 de la partie magnétique mobile 22 de manière à ce que les surfaces délimitant l'entrefer auxiliaire 38 restent en vis à vis.

Il est aussi préférable de limiter le flux de fuite directe entre les moyens de récupération de flux 40 et les autres parties fixes du circuit magnétique fermé 26, notamment le second plot magnétique 32.

L'entrefer principal 29 est délimité par la portion 28 de la partie magnétique mobile 22 qui présente une surface SI et par le second plot magnétique 32 de la culasse 30 qui présente une surface S2 en vis à vis de la surface S1. Pour limiter le flux de fuite, il est possible que la surface SI soit plus grande que la surface S2 et qu'elle dépasse autour de la surface S2. La surface SI dépasse d'une distance P1 la surface S2.

Le flux magnétique contenu dans les moyens de récupération 40 passe alors plus volontiers dans la portion 28 de la partie magnétique mobile 22 que dans le second plot 32.

On s'intéresse maintenant aux figures 5A et 5B qui sont deux variantes, en vue de dessus, d'un actionneur magnétique selon l'invention. Ces figures

sont comparables à la figure 4A en ce qui concerne la forme globale de la partie magnétique mobile 22 et des moyens de récupération de flux magnétique 40.

On a représenté sur la figure 5A les moyens pour générer le flux magnétique 27 sous forme d'un ou plusieurs bobinages 27.1 à 27.3. Il y un grand nombre de possibilités pour les disposer et pour les réaliser.

On trouve dans cet exemple, un bobinage 27.1 autour de chacun des plots 31,32, un bobinage 27.2 autour du bras formant la partie magnétique mobile 22 et un bobinage 27.3 autour de chacune des branches 41 des moyens de récupération de flux 40.

On suppose que les bobinages 27.1 associés aux plots 31,32 sont des bobinages spiralés. Ce type de bobinage, compatible avec les micro-technologies, est facile à réaliser. Les bobinages 27.2,27.3 autour du bras et des branches ont été représentés de type solénoïde. Un ou plusieurs bobinages 27.4 de ce dernier type par exemple, peut tre associé avec la culasse 30 comme l'illustre la figure 6B.

Pour diminuer encore le temps de réponse de l'actionneur selon l'invention, il est préférable de prévoir des moyens pour éviter un amortissement de la partie magnétique mobile 22 lors de son déplacement.

Ces moyens favorisent un échappement de l'air se trouvant dans l'entrefer principal 29 lorsque le déplacement de la partie magnétique mobile 22 a pour effet de diminuer l'entrefer principal 29.

Ces moyens 42.1 peuvent consister à prévoir le long de la partie magnétique mobile 22 une ou plusieurs premières zones Z1 au niveau desquelles les moyens de récupération de flux magnétique 40 sont plus éloignés que dans une ou plusieurs secondes zones Z2.

Pour optimiser la force s'exerçant sur la portion 28 qui délimite l'entrefer principal 29 et éviter l'amortissement de la partie magnétique mobile

22, l'entrefer auxiliaire 38 possède une dimension dans le sens d'établissement du flux magnétique qui est minimale au niveau d'au moins une zone de la portion 28 contribuant à délimiter l'entrefer principal 29. Elle est donc plus grande dans au moins une zone en dehors de ladite portion 28.

Dans l'exemple des figures 5A et 5B, la partie magnétique mobile 22 est un bras qui se termine par la portion 28, cette dernière étant élargie par rapport à la largeur du bras. L'éloignement D2 entre les moyens de récupération de flux 40 et la partie magnétique mobile 22 est quasiment maximal à proximité de la portion 28 et il décroît plus on s'en éloigne. Au niveau de la portion 28 l'éloignement D1 est minimal comme on l'a vu précédemment. Sur les figures 5A, 5B, la dimension minimale D1 existe tout autour de la portion 28.

Si la dimension de l'entrefer auxiliaire est sensiblement constante, de l'air risque de rester emprisonné au niveau de la partie magnétique mobile 22, ce qui amortit son mouvement.

Ces moyens pour favoriser l'échappement peuvent aussi consister à doter la partie magnétique mobile 22 d'ouvertures traversantes 42.2 dans la direction du mouvement. Cette configuration est illustrée sur la figure 5B en combinaison avec l'ajustement de la distance entre la partie magnétique mobile 22 et les moyens de récupération de flux 40. On trouve une série d'ouvertures 42.2 le long du bras depuis l'extrémité d'appui 33 vers la portion 28 et deux séries d'ouvertures le long de la portion 28.

Les figures 5C et 5D montrent deux autres configurations de l'entrefer auxiliaire 38, elles sont dérivées des figures 5A et 5B.

On s'aperçoit que la partie magnétique mobile 22 risque de se déplacer latéralement dans le

plan de l'entrefer auxiliaire 38 pour venir contacter les moyens de récupération de flux 40, à cause d'une instabilité mécanique due à des forces magnétiques existantes entre la partie magnétique mobile 22 et les moyens de récupération de flux 40. La partie magnétique mobile 22 risque de venir se bloquer contre les moyens de récupération de flux 40. Cela engendre un disfonctionement et une usure de l'actionneur.

Il est possible, pour éviter cet inconvénient d'augmenter la dimension D3 de l'entrefer auxiliaire 38, de part et d'autre de la partie magnétique mobile 22, au niveau de la portion 28 contribuant à délimiter l'entrefer principal 29. Par contre, à l'extrémité de la partie magnétique mobile 22, en bout de bras, la dimension D4 de l'entrefer auxiliaire, dans le sens d'établissement du flux magnétique, reste minimale.

Sur ces figures 5, on suppose que le premier plot magnétique 31 et le second plot magnétique 32 sont issus de la partie magnétique mobile 22 au lieu d'tre issus de la partie magnétique fixe 21. Les moyens de récupération de flux 40 sont toujours reliés magnétiquement et mécaniquement à la culasse 30 par le premier plot magnétique 31. Le second plot magnétique 32 fait alors partie de la portion 28 de la partie magnétique mobile 22. L'entrefer principal est délimité par le second plot magnétique 32 et par la portion de la culasse qui est en vis à vis avec ce second plot magnétique.

Toujours dans l'optique d'optimiser la force s'exerçant sur la portion 28, on cherche à limiter les fuites de flux dans le circuit magnétique 26 notamment entre ses différents niveaux empilés. Les fuites de flux sont dues à la longueur du circuit magnétique, à la section du matériau magnétique et aux effets de forme du circuit. Dans les matériaux en

couches minces, les fuites sont plus importantes que dans les matériaux massifs.

Il est toutefois possible, pour limiter l'effet de forme, de donner à la culasse 30 (qui correspond à un premier niveau de l'actionneur) et/ou à l'ensemble formé par la partie magnétique mobile 22 et les moyens de récupération de flux 40 (qui correspond à un second niveau de l'actionneur) une forme oblongue sensiblement arrondie à ses deux extrémités. Les figures 6A et 6B sont des vues de dessus et de dessous respectivement d'un actionneur selon l'invention.

Il est aussi possible, toujours dans le mme but, de faire se chevaucher les deux niveaux. Dans l'exemple des figures 6, la culasse 30 dépasse l'ensemble partie magnétique mobile 22-moyens de récupération de flux 40 sur une grande partie de son pourtour. On peut également prévoir au moins une ouverture traversante sur moins un des niveaux pour réduire les surfaces en regard. Dans l'exemple, la culasse 30 est pourvue d'une grande ouverture 43 sensiblement centrale. Cette configuration n'est pas limitative, d'autres sont envisageables.

On va voir maintenant un autre exemple de relais selon l'invention. On suppose que le relais a été réalisé par des technologies conventionnelles d'assemblage et d'usinage de structures mécaniques par opposition aux micro-technologies. Un tel relais relativement massif convient particulièrement bien pour les puissances élevées.

Ce relais est représenté en vue de dessus sur la figure 7A et en coupe sur la figure 7B. On retrouve la partie magnétique fixe 21 avec la culasse 30 reliée magnétiquement et électriquement à la partie magnétique mobile 22 par l'intermédiaire du premier plot de maintien 31. Le second plot 32 qui contribue à délimiter l'entrefer principal 29 est massif. Les

moyens pour générer le flux magnétique 27 sont réalisés par un bobinage disposé autour du second plot 32. La partie magnétique mobile 22 est un bras avec une extrémité d'appui 33 reliée au premier plot 31 et une extrémité libre formant la portion 28 qui vient en vis à vis du second plot 32 pour délimiter l'entrefer principal 29.

Les moyens de récupération de flux 40 sont réalisés par un bras massif relié mécaniquement et magnétiquement par une de ses extrémités 35 à la culasse 30 par l'intermédiaire d'un troisième plot 34.

Comme les deux autres plots, ce troisième plot 34 est une protubérance par rapport à la culasse 30. On pourrait envisager que ce troisième plot 34 soit issu des moyens de récupération de flux 40 au lieu de faire partie de la culasse.

L'autre extrémité 36 du bras est n'est pas reliée magnétiquement, elle vient à proximité de la partie magnétique mobile 22 et contribue avec cette dernière à délimiter l'entrefer auxiliaire 38. Dans les configurations précédentes, la partie magnétique mobile et les moyens de récupération de flux étaient dirigés sensiblement dans la mme direction tandis que dans cette configuration leurs directions sont sensiblement perpendiculaires. Leurs points de liaison magnétique avec la culasse sont distincts.

On suppose que dans cette configuration la partie magnétique mobile 22 et le second plot magnétique 32 sont conducteurs de l'électricité et font partie d'un circuit électrique qui est ouvert lorsque l'actionneur est ouvert et qui est fermé lorsque l'actionneur est fermé.

On peut symétriser l'actionneur selon l'invention par rapport à un plan P médian passant par la partie magnétique mobile 22 sensiblement perpendiculaire à la direction du mouvement

(matérialisée par une flèche à doubles pointes). On peut ainsi réaliser un commutateur. La figure 7C illustre cette configuration. La partie magnétique mobile 22 est maintenant reliée par son extrémité d'appui 33 à une culasse à deux branches 30.1,30.2 sensiblement parallèles et cette liaison se fait par deux premiers plots 31.1,31.2 dans le prolongement l'un de l'autre. Il est de mme pour les moyens de récupération de flux 40. Ils sont reliés magnétiquement chacun à une branche 30.1,30.2 de la culasse 30 via deux troisièmes plots qui ne sont pas visibles sur la figure 7C mais qui sont dans le prolongement l'un de l'autre.

On trouve également une paire de seconds plots 32.1,32.2 dans le prolongement l'un de l'autre, en vis à vis, chacun d'entre eux contribuant à délimiter un entrefer principal 29.1,29.2 avec la partie magnétique mobile 22. Ces entrefers sont disposés dans le prolongement l'un de l'autre, de part et d'autre de la partie magnétique mobile 22. La portion 28 de la partie magnétique mobile 22 est le siège d'une force qui s'exerce dans un sens ou dans l'autre, de manière à déplacer la partie magnétique mobile 22 vers un des seconds plots 32.1 ou vers l'autre 32.2. On a représenté les moyens pour générer le flux magnétique sous la forme de deux bobinages 27.1,27.1, l'un 27.1 permettant au flux de s'établir dans l'un 28.1 des entrefers principaux et l'autre 27.2 permettant au flux de s'établir dans l'autre entrefer principal 28.2. Les bobinages 27.1,27.2 encerclent chacun un des seconds plots 32.1,32.2.

Si les seconds plots magnétiques 32.1,32.2 sont réalisés dans un matériau à hystérésis, on peut obtenir deux états stables de l'actionneur.

La figure 7D illustre un relais ayant sensiblement la mme structure mais réalisé en micro-

technologie. On part d'un substrat 70 par exemple en silicium. On grave dans le substrat une ouverture 71 pour réaliser les moyens pour générer le flux magnétique 27 sous forme d'un bobinage spiralé. On la remplit de matériau conducteur. On dépose sur une des faces du substrat 70 une couche isolante électriquement 72 au niveau du bobinage spiralé. On perce au moins une paire de trous 73 au travers du substrat 70, on les remplit de matériau conducteur pour réaliser deux contacts électriques 75 destinés à tre reliés électriquement lorsque l'actionneur magnétique est fermé.

On perce d'autres trous 74 au travers du substrat 70 et de la couche isolante 72 pour réaliser les plots 31,32,34. On les remplit de matériau magnétique. On a pris soin de placer le second plot 32 qui contribue à délimiter l'entrefer principal 29 dans la zone centrale du bobinage. Le troisième plot 34 n'est pas visible mais il est comparable à celui de la figure 7A.

On dépose aussi, sur la face portant la couche isolante 72 la culasse 30 reliée aux plots 31, 32,34. Sur l'autre face du substrat 70, on dépose une couche sacrificielle, en oxyde de silicium par exemple, on la grave au niveau des plots de liaison magnétique 31,34. Une résine est déposée photolithographiée à travers un masque et développée pour créer un caisson dans lequel on va déposer la partie magnétique mobile 22 et les moyens de récupération de flux 40. La couche sacrificielle est ensuite dégagée sous la partie magnétique mobile pour lui donner sa liberté de mouvement. La couche sacrificielle n'est pas représentée sur la figure 7D mais son emplacement se trouve entre le substrat 70 et la partie magnétique mobile 22. Cette dernière masque les moyens de récupération de flux.

La partie magnétique mobile 22 se prolonge au-delà de l'entrefer principal 29 pour venir en vis à vis des deux contacts électriques 75 portés par le substrat 70. Lorsque l'actionneur est fermé, les deux contacts électriques 75 sont reliés électriquement via l'extrémité libre de la partie magnétique mobile 22. On suppose que dans cet exemple, la partie magnétique mobile ou du moins son extrémité libre est réalisée en matériau magnétique conducteur de l'électricité.

On va décrire maintenant une autre variante d'un actionneur magnétique selon l'invention, ce dernier possédant une grande stabilité mécanique en torsion. On se réfère aux figures 8A à 8C.

On retrouve la culasse 30 qui est supportée par un support 80 qui peut tre en verre, en céramique ou en silicium par exemple.

Sur la figure 8B, elle est dotée d'un premier plot 31 unique qui assure à la fois sa liaison magnétique avec la partie magnétique mobile 22 et avec les moyens de récupération de flux 40 et d'un second plot 32 qui contribue à délimiter l'entrefer principal 29.

Sur la figure 8C, elle est dotée d'une paire de premiers plots 31.1,31.2 qui assure à la fois sa liaison magnétique avec la partie magnétique mobile 22 et avec les moyens de récupération de flux 40 et d'un second plot 32 qui contribue à délimiter l'entrefer principal 29.

Sur la figure 8D, l'entrefer auxiliaire possède une dimension dans le sens d'établissement du flux qui est minimale au niveau d'au moins une zone de la portion contribuant à délimiter l'entrefer principal.

La partie magnétique mobile 22 est toujours en forme de bras sensiblement plan mais au lieu d'tre massif le bras se compose de deux branches 22.1,22.2

non parallèles. D'un côté les branches 22.1,22.2 sont reliées magnétiquement et mécaniquement soit au premier plot 31 unique, soit à l'un des plots 31.1,31.2 de la paire et de l'autre elles se rejoignent pour former la portion 28 qui contribue à délimiter l'entrefer principal 29.

Les moyens de récupération de flux 40, dans cet exemple, sont en forme d'un bras sensiblement plan qui est logé entre les deux branches 22.1,22.2 de la partie magnétique mobile 22 sensiblement dans le mme plan.

Les branches 22.1,22.2 sont sensiblement symétriques par rapport à un axe longitudinal du bras des moyens de récupération de flux 40. Ce bras est relié magnétiquement et mécaniquement d'un côté, soit au premier plot 31 unique, soit à la paire de premiers plots 31.1,31.2, et de l'autre côté est libre. Il s'approche de la portion 28. Il délimite avec la partie magnétique mobile 22 l'entrefer auxiliaire 38. Les moyens 27 pour générer le flux prennent la forme d'un ou plusieurs bobinages. Sur la figure 8B, on a représenté un seul bobinage 27 autour du premier plot 31 unique tandis que sur la figure 8C on a représenté un bobinage 27.1,27.2 autour de chacun des plots 31.1, 31.2 de la paire. On aurait pu ajouter un bobinage autour du second plot 32.

La réalisation d'un actionneur en micro- technologie similaire à celui de la figure 8A peut se faire comme suit en se référant aux figures 13A à 13F.

Sur le substrat 80, on va réaliser la culasse 30. On dépose une couche de résine, puis on réalise une étape de lithographie. On grave dans le substrat 80 ou dans une couche déposée sur le substrat un caisson 130. On dépose une sous-couche conductrice 131 au fond du caisson 130 (figure 13A).

On dépose la culasse 30 électrolytiquement.

Le dépôt est ensuite planarisé pour ne conserver la culasse 30 que'dans le caisson 130 (figure 13B).

On dépose ensuite une couche diélectrique 81, par exemple en oxyde de silicium, et on y grave au moins un caisson 132 pour délimiter les moyens 27 pour générer le flux sous forme de bobinage avec leurs plots de commande électrique. Cette gravure est précédée d'une étape de lithographie. Elle n'atteint pas la culasse 30. Les pistes conductrices des bobinages 27, par exemple en cuivre, sont déposées par électrolyse, cette étape est précédée du dépôt d'une sous-couche conductrice et est suivie d'une étape de planarisation (figure 13C).

On dépose une nouvelle couche diélectrique 82. On grave dans les deux couches diélectriques 81,82 des caissons 133 destinés à délimiter les plots magnétiques 31,32. Cette gravure est précédée d'une étape de lithographie. Les caissons 133 atteignent la culasse 30. Les plots magnétiques 31,32 sont déposés par électrolyse, cette étape est précédée du dépôt d'une sous-couche conductrice et est suivie d'une étape de planarisation (figure 13D).

On dépose ensuite une couche sacrificielle 83 par exemple en oxyde de silicium, et on la grave pour dégager le premier plot magnétique 31 et assurer une séparation entre la partie magnétique mobile et la partie magnétique fixe avec les moyens de récupération de flux qui vont tre déposées (figure 13E).

On dépose ensuite une couche de matériau magnétique pour réaliser la partie magnétique fixe avec les moyens de récupération de flux 40 et la partie magnétique mobile 22 et par une étape de lithographie et de gravure on les délimite. Enfin, la couche sacrificielle 83 est ôtée, par exemple par gravure

chimique, sous la partie magnétique mobile 22 pour la libérer (figure 13F).

Les plots de commande électrique des bobinages 27 sont mis à nu (non représentés).

L'actionneur peut tre recouvert d'un couvercle de protection (non représenté).

On va voir maintenant des exemples de relais et de commutateurs électriques en détaillant plus particulièrement leurs contacts électriques.

Sur la figure 9A, on voit en vue de dessus un relais électrique comparable à celui de la figure 4A. La culasse 30 est supportée par un substrat 90. Les moyens de récupération de flux 40 sont visibles, ils prennent la forme d'un bras à deux branches. La partie magnétique mobile 22 dépasse au-delà du second plot magnétique 32 et son extrémité se termine par un contact électrique mobile 91 décalé par rapport à l'entrefer principal 29. Le substrat 90 sur lequel repose la culasse 30 comporte une piste conductrice 92 discontinue. La discontinuité 93 se trouve au niveau du contact électrique mobile 91. Lorsque l'actionneur est à l'état fermé, le contact électrique mobile 91 vient contacter la piste conductrice 92 de chaque côté de la discontinuité 93 de manière à rétablir la continuité.

On suppose que, de chaque côté de la discontinuité 93, la piste 92 comporte une zone de contact 94 en matériau différent de celui de la piste. Ce matériau peut tre en or par exemple, pour améliorer la qualité du contact. La piste conductrice 92 peut tre une simple ligne conductrice ou une ligne à microruban par exemple. C'est cette dernière configuration qui est représentée.

La portion 28 sur laquelle s'applique la force et le contact électrique mobile 91 ont été décalés l'un par rapport à l'autre le long de la partie magnétique mobile 22, mais ils restent dans le mme

plan. Ils peuvent tre réalisés par la mme étape technologique. On peut ainsi conserver un entrefer principal 29 le plus faible possible, par rapport au cas où la distance entre les contacts électriques est incluse dans l'entrefer principal, lorsque l'actionneur est à l'état ouvert et une distance entre le contact électrique mobile 91 et la piste 92 la plus grande possible. Le contact électrique mobile 91 peut tre disposé en un endroit quelconque de la partie magnétique mobile et il est dimensionné indépendamment des dimensions de celle-ci. On a de l'espace pour ajuster le niveau de la piste 91 sur le substrat 90.

C'est une construction avantageuse pour augmenter la force de fermeture du relais.

On peut envisager de réaliser le contact électrique au niveau de l'entrefer principal 29. C'est cette variante qu'illustrent les figures 10A, 10B, 10C.

Un contact électrique mobile 97 est fixé à la partie magnétique mobile 22 au niveau de la portion 28 siège de la force générée par le flux magnétique. Ce contact électrique mobile 97 est isolé électriquement de la partie magnétique mobile 22 par une couche isolante 95. Cette couche isolante 95 peut tre ôtée si la partie magnétique mobile 22 est électriquement conductrice et qu'on utilise cette propriété. Dans ce cas, on pourra isoler électriquement la partie magnétique mobile 22 du reste de l'actionneur magnétique. Elle peut ainsi servir elle-mme à la transmission d'un signal électrique, le contact électrique mobile venant fermer un circuit électrique intégrant la partie magnétique mobile.

On peut envisager que le contact électrique soit réalisé par le matériau magnétique lui-mme comme l'illustrent les figures 11.

Une piste conductrice 96 discontinue est représentée en regard du contact mobile 97. Elle se

trouve entre le second plot magnétique 32 et le contact mobile 97. Dans cette configuration, on n'a pas représenté de zones de contact sur la piste pour améliorer la qualité du contact. Avec une telle configuration, l'entrefer principal 29 est augmenté plus on ajoute de couches électriquement conductrice ou isolante entre la partie magnétique mobile 22 et le second plot magnétique 32, tandis que l'espacement entre les contacts électriques est sensiblement constante. Malgré l'augmentation de l'entrefer, le procédé pour réaliser l'actionneur peut tre plus simple.

On peut envisager pour que l'actionneur puisse fonctionner en tant que commutateur, que la partie magnétique mobile 22 soit équipée de deux contacts électriques mobiles 97.1,97.2. Ces contacts sont placés sensiblement symétriquement par rapport à un plan médian de la partie magnétique mobile 22 sensiblement perpendiculaire à la direction du mouvement. Ils sont destinés chacun à venir fermer un circuit électrique, schématisé par une zone de contact 96.1,96.2, ces circuits étant disposés de part et d'autre de la partie magnétique mobile 22. En générant un flux magnétique dans l'entrefer principal 29 dans un sens ou dans l'autre, la partie magnétique mobile 22 se déplace dans une direction ou dans la direction opposée et l'un des contacts électriques mobiles 97.1 ou 97.2 vient fermer l'un des circuits électriques.

Comme sur la figure 10A, la zone de contact fixe 96.1 est située entre le second plot magnétique 32 et le contact électrique mobile 97.1. Dans cette représentation la couche isolante entre la partie magnétique mobile 22 et les contacts électriques mobiles 97.1,97.2 est omise.

Pour réaliser un commutateur, il est également possible de placer l'ancrage de la partie

magnétique mobile 22 dans sa partie centrale au lieu de le placer à l'une de ses extrémités. Les figures 11A et 11B illustrent cette variante. Maintenant la partie magnétique mobile 22 est en balancier avec deux extrémités libres 37.1,37.2. Elle comporte deux portions 28.1,28.2 qui contribuent à délimiter chacune un entrefer principal 29.1,29.2 et ces portions se trouvent du côté de ses deux extrémités libres 37.1, 37.2.

La culasse 30 est dotée maintenant d'un premier plot magnétique d'ancrage 31 central et d'une paire de seconds plots 32.1,32.2 qui contribuent chacun à délimiter l'un des entrefers principaux 29.1, 29.2. Elle est réalisée dans un matériau magnétique conducteur électriquement. On suppose que dans cet exemple le premier plot magnétique central 31 sert aussi pour relier magnétiquement les moyens de récupération de flux 40 à la culasse 30. Les moyens de récupération de flux 40 sont comparables à ceux représentés sur les figures 6. Les moyens pour générer le flux magnétique 27 prennent la forme d'une paire de bobinages 27.1,27.2, chacun d'eux entourant l'un des seconds plots. Les références 100.1 et 100.2 représentent les bornes électriques pour l'alimentation des bobinages. Les bornes 100.1 sont électriquement reliées directement à une extrémité du conducteur d'un bobinage 27.1,27.2 tandis que les bornes 100.2 sont reliées via un conducteur 100.3 et via un des seconds plots magnétiques 32.1,32.2 à l'autre extrémité du conducteur d'un bobinage 27.1,27.2.

Les bobinages 27.1,27.2 sont isolés électriquement de la culasse 30 par une couche diélectrique 101 qui s'étend aussi entre le premier plot magnétique 31 et la culasse.

La partie magnétique mobile 22 comporte au niveau de ses extrémités libres 37.1,37.2 une zone

28.1,28.2 sur laquelle s'exerce la force lors de l'actionnement du commutateur. Cette zone 28.1,28.2 se trouve en vis à vis de chacun des seconds plots 32.1, 32.2, elle contribue à délimiter l'entrefer principal 29.1,29.2.

Les deux extrémités libres 37.1,37.2 se terminent par une zone de contact électrique 102.1, 102.1 mobile. On suppose que la partie magnétique mobile 22 est conductrice de l'électricité ainsi que le premier plot magnétique 31. Ce dernier est relié à un conducteur d'entrée E permettant d'acheminer un signal électrique vers la partie magnétique mobile 22. En vis à vis de chacune des zones de contact électrique 102.1, 102.2 se trouve un contact électrique fixe 104.1,104.2 isolé électriquement du second plot magnétique 32.1, 32.2 par une couche diélectrique 101. Ce contact électrique se prolonge par un conducteur de sortie S1, S2. La partie magnétique mobile vient contacter l'un des contacts électriques fixes 104.1,104.2, le signal électrique peut tre recueilli sur l'un ou l'autre des conducteurs de sortie SI ou S2. Les bobinages 27.1, 27.2 sont également isolés électriquement des conducteurs de sortie S1, S2.

Le passage des signaux électriques et le passage du flux magnétique sont schématisés sur la partie droite de la figure 11B. Dans cet exemple le signal électrique passe par la partie magnétique mobile mais ni par le second plot magnétique ni par la culasse. On aurait pu imaginer qu'il passe par ces parties du circuit magnétique.

Les bobinages peuvent tre indépendants ou tre reliés électriquement en série, par exemple des bobinages opposés peuvent tre en série dans le cas d'utilisation de matériaux à aimantation rémanente ou de matériaux à hystérésis.

Les figures 12A, 12B illustrent maintenant un actionneur selon l'invention dans une application de pompe et plus particulièrement de micro-pompe.

On retrouve la partie magnétique mobile 22 formée de plusieurs branches 22.1,22.2,22.3 en étoile. Le centre 28 de l'étoile contribue à délimiter l'entrefer principal 29. Il peut prendre la forme d'un plot magnétique portant la mme référence 28. Les extrémités des branches 22.1,22.2,22.3 sont des extrémités d'appui reliées magnétiquement et mécaniquement à la culasse 30 unique. La culasse peut tre par exemple en forme de disque. La culasse est dotée d'une série de premiers plots 31.1,31.2,31.3 pour la relier à la partie magnétique mobile 22. Elle comporte également un second plot central 32 qui contribue à délimiter l'entrefer principal 29 et une série de troisièmes plots 34.1,34.2,34.3 pour la relier magnétiquement et mécaniquement aux moyens de récupération de flux 40.1,40.2,40.3. Ces moyens de récupération de flux contribuent à délimiter un entrefer auxiliaire 38.1,38.2,38.3 avec la partie magnétique mobile 22. Ils occupent l'espace entre deux branches contiguës en restant espacés des branches.

Dans cette configuration de pompe, on suppose que les premiers plots et les troisièmes plots sont jointifs dans leur partie supérieure de manière à former une couronne périphérique à la culasse 30 sur laquelle est fixée une membrane 120. Cette membrane 120 est également solidaire de la partie magnétique mobile 22 et du plot 28 mais pas des moyens de récupération de flux 40. Cette membrane se déplace au rythme des déplacements de la partie magnétique mobile 22. Elle sert à actionner la circulation d'un fluide. Elle peut avoir un effet de compression, d'aspiration ou d'éjection sur le fluide. Elle est réalisée dans un

matériau compatible avec le fluide à pomper ou est protégée par un traitement de surface.

Dans l'exemple des figures 12, la membrane 120 contribue à délimiter d'un côté avec la culasse 30 une première cavité 121. Les entrefers auxiliaires 38.1,38.2,38.3 peuvent servir d'orifices contribuant à la circulation du fluide, pour son éjection de ou son aspiration dans une cavité d'actionnement 122 comprise entre l'autre côté de la membrane 120 et les moyens de récupération de flux 40. Au moins un autre orifice 44 contribuant également à la circulation du fluide pourrait traverser la couronne et déboucher dans la cavité d'actionnement 122. Un système de vannes (non représenté) serait utilisé pour que le fluide puisse circuler de manière appropriée.

Les moyens pour générer le flux magnétique sont représentés sous la forme de bobinages 27 encerclant les premiers plots magnétiques 31.1,31.2, 31.3 et le second plot magnétique 32. Une couche d'étanchéité 123 enrobe les bobinages 27 entre la culasse 30 et les plots magnétiques 31.1,31.2,31.3, 32,34.1,34.2,34.3 de manière à les isoler de la cavité 121.

D'autres configurations sont possibles, notamment le fluide pourrait se trouver dans un réservoir inclus dans la pompe et il y aurait au moins un orifice pour l'éjecter.

En supprimant la membrane une telle structure pourrait tre utilisée comme un relais.