Brevet FR2528223A1 — publié le 19831209

La présente invention est relative à un disposi- tif de maintien par aimantation permanente pouvant être enclenché pour obtenir l'adhérence d'objets ferromagné- tiques à des d'objets ferromagnétiques eux-mêmes. On connaît déjà un dispositif de maintien par aimantation permanente permettant de maintenir des objets ferromagnétiques,par exemple des pièces à usiner, qui est constitué par au moins deux couples de pièces polaires en forme de plaques en matériau ayant une bonne perméabili- té magnétique, les pièces polaires de chacun de ces couples étant séparées par un milieu non magnétique, par exemple par du laiton Entre les pièces polaires en forme de plaques, l'appareil comprend un ou plusieurs aimants permanents fixes en forme de plaques qui comportent un évidement circulaire dans lequel un aimant permanent en forme de disque est monté de manière à pouvoir tourner. L'aimant permanent et l'aimant pivotant comportent chacun au moins deux couples de pièces polaires dont la polarité change dans le sens axial. Dans un dispositif à aimants permanents de ce type, lorsque les pièces sont dans la position d'enclen- chement, les zones des pôles de même nom des aimants permanents fixes et pivotants sont près des plaques polaires subdivisées par des milieux non magnétiques alors que, lorsque les pièces sont dans les positions de déclenchement, ce sont les zones des pôles de noms contraires des aimants permanents fixes et pivotants qui sont près des plaques polaires en question (DE-OS 2517364). Dans un dispositif de maintien par aimantation permanente construit de cette manière, deux surfaces d'adhérence au moins restent inutilisées De plus, dans un dispositif de maintien de ce genre, les surfaces d'adhérence sont disposées diamétralement par rapport aux aimants permanents pivotants, ce qui impose une grande hauteur de construction. Le but de l'invention est de permettre la réali- sation d'un dispositif de maintien par aimentation perma- nente qui permette d'obtenir l'adhérence par aimentation d'objets ferromagnétiques ou à des objets ferromagnétiques et puisse être construit de manière à être très plat et dans lequel toutes les surfaces d'adhérence puissent déployer simultanément leur action d'adhérence sur une surface d'adhérence. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que le dispositif comprend un corps creux extérieur ouvert d'un côté et un corps intérieur, constitués par un matériau ayant une bonne perméabilité magnétique, comme par exemple le fer doux, qui sont montés concentriquement l'un dans l'autre de telle manière que toutes les surfaces polaires d'o sortent les lignes de force soient dans un même plan d'adhérence, chacun des corps creux étant subdi- visé par au moins un milieu non magnétique comme, par exemple, le laiton ou l'air, en deux parties au moins, et qu'il comporte, entre les parois des corps creux extérieur et intérieur, un aimant permanent fixe, subdivi- sé magnétiquement, et, entre le fond du corps creux extérieur et le fond du corps creux intérieur, un aimant permanent pivotant, les aimants permanents étant aimantés dans le sens de leur plus faible épaisseur de telle manière que dans la position d'enclenchement les surfaces voisines opposées de chaque partie de corps creux présen- tent des pôles de polarité différente, de sorte que les pôles de l'aimant pivotant et les pôles de l'aimant fixe, dans les parties correspondantes des corps creux, renforcent le flux magnétique et compensent ce flux magnétique dans la position de déclenchement. Les corps creux ouverts d'un côté peuvent avoir la forme d'un pot, d'un parallélépipède, d'un anneau ou d'une glissière ayant une section en U. Le dispositif de maintien'suivant l'invention permet, d'une manière surprenante, d'utiliser au maximum le volume maximal de matériau aimanté en permanence avec une très faible hauteur de construction et sans pertes, du fait que toutes les lignes de force qui sortent au niveau des surfaces polaires exercent leur plein effet au niveau de la surface ferromagnétique contre laquelle le dispositif de maintien est appliqué pour obtenir l'adhé- rence On obtient, dans ces conditions, pour un mode de construction simple, une force d'adhérence extraordinaire. De plus, le dispositif de maintien suivant l'invention permet d'utiliser des matériaux d'aimantation permanente avantageux, comme par exemple des aimants permanents à base de ferrites de baryum, de strontium ou de plomb liées par des matériaux plastiques, réalisés par pulvérisa- tion et/ou ayant une certaine souplesse Lorsqu'on utilise des matériaux d'aimantation permanente de grande valeur, comme par exemple des aimants au cobalt et aux terres rares, le volume de matériau d'aimantation nécessaire est relative- ment réduit. Par ailleurs, le dispositif de maintien suivant l'invention est utilisable d'une manière universelle pour obtenir l'adhérence à des supports ferromagnétiques. C'est ainsi, par exemple que l'on peut utiliser ce dis- positif de maintien comme support d'antenne ou de lampe sur des véhicules, ce qui évite de gratter ou de rayer le vernis des carrosseries. Il est évident que le dispositif peut encore être utilisé comme dispositif de fixation pour l'usinage de pièces, pour la fixation d'appareils de mesure ou pour d'autres utilisations faisant intervenir l'adhérence. Dans un mode de réalisation avantageux de l'inven- tion, on peut, en particulier dans un dispositif de main- tien comportant des glissières et des anneaux, utiliser plusieurs aimants permanents, montés entre le corps creux extérieur et intérieur, que l'on peut déplacer ensemble au moyen d'une crémaillère ou d'une bague dentée d'une position d'enclenchement à une position de déclenchement et inversement. Les aimants permanents pivotants peuvent avoir la forme de disques, de carrés ou de rectangles Ils peuvent être constitués par un matériau d'aimantation per- manente obtenue par frittage ou par pulvérisation avec un liant en matière plastique Les aimants permanents fixes peuvent être constitués par une bande de matériaux d'aimantation permanente souple formés de particules de poudre de ferrites de baryum, de strontium et/ou de plomb enrobées dans un liant souple ayant la consistance d'un caoutchouc Ces aimants peuvent également être constitués par un matériau magnétique au cobalt et aux terres rares Pour éviter toute éraflure des surfaces d'adhérence lors de la mise en place du dispositif de maintien, on peut remplir la cavité intérieur du disposi- tif de maintien d'un matériau élastique dépassant légère- ment la surface d'adhérence. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'inven- tion est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig 1 est une coupe verticale du dispositif de maintien. La fig 2 est une vue, de dessous du dispositif de maintien. Le dispositif de maintien par aimantation perma- nente pouvant être enclenché et déclenché est constitué, comme le montre la fig 1, par un corps creux 1 extérieur en forme de pot et par un corps creux 2 intérieur en forme de pot constitués par un matériau ayant une bonne perméa- bilité magnétique, comme le fer doux, et montés concen- triquement l'un dans l'autre comme l'indique la fig 2. Le corps creux extérieur 1 en forme de pot et le corps creux intérieur 2 en forme de pot sont subsivisés, par un milieu non magnétique 3,4, comme le laiton ou l'air, en deux parties au moins Entre les parois 5, 6 des corps creux extérieur et intérieur 1,2, le dispositif com- porte une bande 7 formant aimant permanent qui est subdi- visée magnétiquement aux mêmes endroits que les deux corps creux en forme de pot La bande d'aimantation permanente peut être constituée par exemple par un matériau souple aimanté en permanence formé par des particules de pous- sière de ferrite de baryum, de strontium et/ou de plomb enrobées dans un liant souple à consistance de caoutchouc élastique Cette bande est aimantée dans le sens de l'épaisseur minimale Les pôles sont, sur le dessin, dési- gnés par les références N et S Comme on peut le constater, la moitié droite du corps creux en forme de pot comporte un pôle sud au niveau de la surface périphérique intérieure du corps creux extérieur 1 en forme de pot et un pôle nord au niveau de la surface périphérique intérieure du corps creux 2 tandis que sur la moitié gauche de la figure 1 un pôle nord de la bande d'aimantation permanente se trouve au niveau de la surface périphérique intérieure du corps creux extérieur et un pôle sud se trouve au niveau de la surface périphérique extérieure du corps creux intérieur. Entre le fond 8 du corps creux extérieur 1 en forme de pot et le fond 9 du corps creux intérieur 2 en forme de pot un aimant permanent 10 est monté de manière à pouvoir pivoter, l'une de ses moitiés étant aimantée dans le sens inverse de l'autre moitié dans la direction de l'épaisseur minimale de l'aimant Les pôles sont encore désignés sur le dessin par les références N et S. L'aimant pivotant 10 en forme de disque comporte en son milieu un évidement carré dans lequel s'engage un manchon à collier 16 monté de manière à pouvoir tourner sur le fond des corps creux intérieur et extérieur. Pour permettre l'enclenchement et le déclenchement du dispositif de maintien, le manchon 16 est relié à une pièce de manoeuvre 14 que l'on peut engager dans un logement Le manchon maintient une tige 19, par exemple une tige d'antenne. La figure 1 représente le dispositif de maintien en position d'enclenchement Dans la moitié de droite de la figure 1, un pôle sud se trouve au niveau de la surface intérieure du fond du corps creux extérieur en forme de pot et un pôle nord se trouve au niveau de la surface extérieure du fond du corps creux intérieur en forme de pot. Dans la moitié de gauche, la situation est inversée. Comme le montrent les figures 1 et 2, les pôles qui se trouvent sur les surfaces polaires semi-circulaires opposées 11, 12 sont de polarité différente, de sorte qu'une pièce ferromagnétique 13 est maintenue du fait que les lignes de force magnétique se referment à travers cette pièce. Lorsque l'aimant permanent 10 tourne de 1800 sous l'action d'une pièce de manoeuvre 14, le dispositif de maintien se trouve dans la position de déclenchement, car les pôles sont en court-circuit par l'intermédiaire des corps creux intérieur et extérieur, c'est-à-dire que le flux magnétique est compensé Dans ce cas, aucune ligne de force ne sort de la surface d'adhérence, de sorte que le dispositif de maintien et la pièce ferromagnétique 13 peuvent se séparer. La cavité intérieure 15 du dispositif de maintien peut être rempliepar un matériau 18 ayant l'élasticité du caoutchouc, de telle manière que ce matériau dépasse légèrement de la surface d'adhérence 17 et que, lorsqu'on applique le dispositif de maintien sur une pièce à laquelle ce dispositif doit adhérer, par exemple sur la carrosserie d'un véhicule, ce ne sont pas les surfaces polaires 11, 12 qui entrent en contact avec la pièce en question Lors de l'enclenchement du dispositif de maintien, sa force d'adhérence considérable domine la faible action élas- tique du matériau élastique 18 et peut s'exercer à plein. Cette disposition évite, lors de l'application du disposi- tif de maintien, toute détérioration de la surface de la carrosserie. Le dispositif de maintien qui fait l'objet de l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation représenté Les corps creux, par exemple, peuvent être subdivisés en croix Dans ce cas, l'aimant permanent pivotant est aimanté, dans le sens de son épaisseur mini- male, avec quatre pôles de polarité alternée, de sorte qu'il y a quatre domaines polaires en forme de secteurs. Dans ce cas, la bande d'aimantation permanente fixe inter- calée entre les parois des corps creux est également * 10 subdivisée en quatre secteurs qui sont également aimantés, avec alternance des pôles, dans le sens de l'épaisseur minimale de la bande d'aimantation permanente Il suffit, dans ce cas, pour le déclenchement, d'effectuer une rotation de 90 . REVENDICATIONS 1 Dispositif de maintien par aimantation per- manente pouvant être enclenché pour obtenir l'adhérence d'objets ferromagnétique -à des d'objets ferromagnétiques eux-mêmes et constitué par deux pièces polaires au moins subdivisées chacune, par un milieu non magnétique, en deux parties au moins et par deux aimants permanents, l'un tournant, l'autre fixe, qui sont intercalés entre les parties des pièces polaires, caractérisé en ce qu'il con- tient un corps creux extérieur ( 1) ouvert d'un côté et un corps creux intérieur ( 2), constitués par un matériau ayant une bonne perméabilité magnétique, comme par exemple le fer doux, qui sont montés concentriquement l'un dans l'autre de telle manière que toutes les surfaces polaires d'o sortent les lignes de force soient dans un même plan d'adhérence, chacun des corps creux étant subdivisé par au moins un milieu non magnétique magnétique dans la position de déclenchement. 2 Dispositif de maintien selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les corps creux ( 1,2) ont la forme d'un pot, d'un parallélépipède, d'un anneau ou- d'une glissière ayant une section en U. 3 Dispositif de maintien selon l'une des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs aimants permanents ( 10) intercalés entre les corps creux extérieur et intérieur, qui peuvent être déplacés ensemble par une crémaillère ou une bague dentée pour être amenés de la partie d'enclenchement à la position de déclenchement et inversement. 4 Dispositif de maintien selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ou les aimants permanents pivotants ( 10) ont la forme de disques, de carrés ou de rectangles. Dispositif de maintien selon l'une des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce que le ou les aimants permanents ( 10) sont constitués par un matériau conservant une aimantation permanente et obtenu par frittage ou pulvé- risation avec un liant en matière plastique. 6 Dispositif de maintien selon la revendication , caractérisé en ce que le ou les aimants permanents pivotants ( 10) et le ou les aimants permanents fixes ( 7) sont constitués par un matériau magnétique à base de ferrites de baryum, de strontium, de plomb et/ou de cobalt et de terres rares. 7 Dispositif de maintien selon l'une des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que la cavité intérieure ( 16) du dispositif de maintien est remplie par un matériau ( 18) élastique comme le caoutchouc et que ce matériau dépasse légèrement hors du plan d'adhérence.