Brevet FR2912011A3 — publié le 20080801

FR 2912011 A3 20080801 FR 0752886 A 20070125 La présente invention concerne un dispositif pour générer une force motrice, plus particulièrement un dispositif pour générer une force motrice utilisant l'énergie électrique. Un dispositif classique pour générer une force motrice implique l'utilisation de carbu- rant, qui est relativement onéreux. Jusqu'à présent on a proposé d'utiliser les moteurs électriques. Alors que de nombreux moteurs électriques d'un type classique ont été proposés dans l'art, les moteurs électriques existants, en particulier ceux utilisés dans les véhicules à moteur, sont indésirablement encombrants et lourds. Par conséquent, l'objet de la présente invention est de proposer un dispositif pour générer une force motrice qui peut venir à bout des inconvénients mentionnés ci-dessus de l'art antérieur. Selon la présente invention, un dispositif pour générer une force motrice comprend un boîtier tubulaire, un élément d'entraînement et une unité magnétique. Le boîtier tubulaire a des première et seconde extrémités ouvertes oppo- Sées. L'élément d'entraînement est disposé de manière mobile dans le boîtier tubulaire et comprend un aimant. L'élément d'entraînement est mobile par rapport au boîtier tubulaire entre les première et seconde positions qui sont respectivement à proximité des première et seconde extrémités ouvertes du boîtier tubulaire. L'unité magnétique comprend des premier et second aimants, dont chacun couvre une extrémité respective des première et seconde extré- mités ouvertes du boîtier tubulaire. Lorsque l'élément d'entraînement passe à la première position une polarité d'un champ magnétique de l'un parmi l'élément d'entraînement et l'unité magnétique est inversée de sorte que le premier aimant repousse et que le second aimant attire l'aimant de l'élément d'entraînement, provoquant ainsi le mouvement de l'élément d'entraînement dans la seconde position. Lorsque l'élément d'entraînement passe à la seconde position, la polarité du champ magnétique dudit un parmi l'aimant de l'élément d'entraînement et l'unité magnétique, est inversée de sorte que le second aimant repousse et que le premier aimant attire l'aimant de l'élément d'entraînement, provoquant ainsi le mouvement de l'élément d'entraînement dans la première position. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement dans la description détaillée suivante des modes de réalisation préférés, en référence aux dessins d'accompagnement, dans lesquels . La figure 1 est une vue en perspective en éclaté du premier mode de réalisation préféré d'un dispositif pour générer une force motrice selon la présente invention ; La figure 2 est une vue en perspective du premier mode de réalisation préféré dans un état assemblé ; La figure 3 est une vue en coupe partielle 30 du premier mode de réalisation préféré dans un état d'utilisation ; La figure 4 est une vue en perspective en éclaté du second mode de réalisation préféré d'un dispositif pour générer une force motrice 35 selon la présente invention ; et La figure 5 est une vue partiellement en coupe du troisième mode de réalisation préféré d'un dispositif pour générer une force motrice selon la présente invention. En référence aux figures 1 à 3, le premier mode de réalisation préféré d'un dispositif pour générer une force motrice selon la présente invention comprend un boîtier tubulaire 10, un élément d'entraînement 40, une unité magnétique 20, une première unité de contact électrique 30, une seconde unité de contact électrique 70, et un élément entraîné 50. Le boîtier tubulaire 10 du dispositif a des première et seconde extrémités ouvertes 101, 102 qui sont opposées entre elles dans la direction longitudinale comme indiqué par la flèche (Z). L'élément d'entraînement 40 est disposé de manière mobile dans le boîtier tubulaire 10, comprend un aimant 41 et est mobile par rapport au boîtier tubulaire 10 entre les première et seconde positions qui sont respectivement à proximité des première et seconde extrémités ouvertes 101, 102 du boîtier tubulaire 10. Dans ce mode de réalisation, l'aimant 41 de l'élément d'entraînement 40 est un électroaimant et comprend un noyau en fer 43, et un fil 42 enroulé autour du noyau en fer 43. L'élément d'entraînement 40 comprend en outre une paire d'éléments de contact 44, dont chacun est raccordé à une extrémité respective des extrémités opposées du fil 42 de l'aimant 41 de l'élément d'entraînement 40. L'unité magnétique 20 comprend des premier et second aimants 21, 22 dont chacun recouvre une extrémité respective des première et seconde extrémités ouvertes 101, 102 du boîtier tubulaire 10, de sorte qu'un côté du premier aimant 21 qui fait face à l'élément d'entraînement 40 a la même polarité que celle d'un côté du second aimant 22 qui fait face à l'élément d'entraînement 40. Dans ce mode de réalisation, chacun des premier et second aimants 21, 22 de l'unité magnétique 20 est un aimant permanent. Dans un mode de réalisation en variante, chacun des pre-mier et second aimants 21, 22 de l'unité magnétique 20 est un électroaimant. La première unité de contact électrique 30 comprend des premier et second plots de contact 31, 32, est fixée à une paroi interne du boîtier tubulaire 10, et est disposée dans le boîtier 10 à proximité de la première extrémité ouverte 101 du boîtier tubulaire 10. Comme mieux représenté sur la figure 3, le premier plot de contact 31 de la première unité de contact électrique 30 est raccordé à une borne négative d'une première source de puissance électrique 301 alors que le second plot de contact 32 de la première unité de contact électrique 30 est raccordé à une borne positive de la première source de puissance électrique 301. La seconde unité de contact électrique 70 comprend des premier et second plots de contact 71, 72, est fixée à la paroi interne du boîtier tubulaire 10 et est disposée dans le boîtier tubulaire 10 à proximité de la seconde extrémité ouverte 102 du boîtier tubulaire 10 de sorte que chacun des premier et second plots de contact 71, 72 de la seconde unité de contact électrique 70 est opposé à un plot respectif des premier et second plots de contact 31, 32 de la première unité de contact 30 dans la direction longitudinale (Z). Comme mieux représenté sur la figure 3, le premier plot de contact 71 de la seconde unité de contact 70 est raccordé à une borne positive d'une seconde source de puissance électrique 302 alors que le second de contact 72 de la seconde unité de contact électrique 70 est raccordé à une borne négative de la seconde source de puissance électrique 302. Dans ce mode de réalisation, le boîtier tubulaire 10 est formé avec un trou de passage allongé 103 qui s'étend dans la direction longitudinale (Z). Le dispositif comprend en outre un élément entraîné 50 qui s'étend dans le boîtier tubulaire 10 en passant par le trou de passage allongé 103 dans le boîtier tubulaire 10 et qui est raccordé à et mobile conjointement à l'élément d'entraînement 40. La construction en tant que telle permet de communiquer la force motrice générée par le dispositif par le biais de l'élément entraîné 50. En fonctionnement, lorsque l'élément d'en-traînement 40 passe à la première position, l'aimant 41 de l'élément d'entraînement 40, par le biais des éléments de contact 44 de l'élément d'entraînement 40, établit un raccordement électrique avec les premier et second plots de contact 31, 32 de la première unité de contact électrique 30. À ce moment-là, la polarité du champ magnétique de l'aimant 41 de l'élément d'entraînement 40 est inversée de sorte que le premier 21 repousse et que le second aimant 22 attire l'aimant 41 de l'élément d'entraînement 40 provoquant ainsi le mouvement de l'élément d'entraînement 40 dans la seconde position. Lorsque l'élément d'entraînement 40 passe dans la seconde position, l'aimant 41 de l'élément d'entraînement 40, par le biais des éléments de contact 44 de l'élément d'entraînement 40, éta- blit un raccordement électrique avec les premier et second plots de contact 71, 72 de la seconde unité de contact électrique 70. À ce moment-là, la polarité du champ magnétique de l'aimant 41 de l'élément d'entraînement 40 est inversée de sorte que le second aimant 22 repousse et que le premier aimant 21 attire l'aimant 41 de l'élément d'entraînement 40, provoquant le mouvement de l'élément d'entraînement 40 dans la première position. Après quoi, l'opération est répétée. La figure 4 illustre le second mode de réalisation préféré d'un dispositif pour générer une force motrice selon la présente invention. Par rapport au mode de réalisation précédent, le boîtier tubulaire 10 est formé avec une paire de trous de passage allongés 103 (dont un seul des trous de passage allongés 103 est représenté sur la figure 4). Dans ce cas, le dispositif comprend une paire d'éléments entraînés 50, dont chacun s'étend dans le boîtier tubulaire 10 par le biais d'un trou respectif des trous de pas-sage allongés 103 dans le boîtier tubulaire 10 et est raccordé à et mobile conjointement à l'élément d'entraînement 40. La figure 5 illustre le premier mode de réa- lisation préféré d'un dispositif pour générer une force motrice selon la présente invention. Par rapport aux précédents modes de réalisation, le dispositif comprend un boîtier tubulaire 10', un élément d'entraînement 40', un capteur 60, et une unité magnétique 20'. Le boîtier tubulaire 10' a des première et seconde extrémités 101' et 102' qui sont opposées entre elles dans une direction longitudinale, comme indiqué par la flèche (Z). L'élément d'entraînement 40' est disposé de manière mobile dans le boîtier tubulaire 10', comprend un aimant 41' et est mobile par rapport au boîtier tubulaire 10' entre les première et seconde positions qui sont respectivement à côté des première et seconde extrémités ouvertes 101',102' du boîtier tubulaire 10'. Dans ce mode de réalisation, l'aimant 41' de l'élément d'en-traînement 40' est un aimant permanent. Le capteur 60 est disposé dans le boîtier tubulaire 10' à une position située entre les première et seconde extrémités ouvertes 101', 102' du boîtier tubulaire 10', et peut fonctionner pour détecter un champ magnétique de l'aimant 41' de l'élément d'entraînement 40' et afin de générer un signal électrique, c'est-à-dire une tension, qui correspond au champ magné-tique détecté par celui-ci. Dans ce mode de réalisation le capteur 60 peut être un capteur Hall ou un capteur bobiné. L'unité magnétique 20' comprend des premier et second aimants 21', 22' dont chacun recouvre une extrémité respective des première et seconde extrémités ouvertes 101', 102', du boîtier tubulaire 10', et est couplée au capteur 60 pour recevoir le signal électrique généré par le capteur 60 pour se traduire par l'inversion des polarités des champs magnétiques des premier et second aimants 21', 22'. Dans ce mode de réalisation, chacun des premier et second aimants 21', 22' de l'unité magnétique 20' est un électroaimant. En fonctionnement, lorsque l'élément d'en-traînement 40' passe à la première position, le capteur 60 détecte le champ magnétique de l'aimant 41' de l'élément d'entraînement 40', et génère un signal électrique qui correspond au champ magnétique détecté par celui-ci. En réponse au signal électrique généré par le capteur 60, la polarité de champ magnétique de chacun des premier et second aimants 21', 22' est inversée de sorte que le premier aimant 21' repousse et que le second aimant 22' attire l'aimant 41' de l'élément d'entraînement 40', provoquant ainsi le mouvement de l'élément d'en-traînement 40' dans la seconde position. Lorsque l'élément d'entraînement 40' passe à la seconde position, le capteur 60 détecte le champ magné-tique de l'aimant 41' de l'élément d'entraînement 40' et génère un signal électrique qui correspond au champ magnétique détecté par celui-ci. En réponse au signal électrique généré par le capteur 60, la polarité de champ magnétique de chacun des premier et second aimants 21', 22' est inversée de sorte que le second aimant 22' repousse et que le premier aimant 21' attire l'aimant 41' de l'élément d'entraînement 40', provoquant ainsi le mouvement de l'élément d'entraînement 40' dans la première position. Après quoi, l'opération est répétée. D'après la description ci-dessus, le dispo- sitif de la présente invention, par rapport aux moteurs électriques classiques construits à partir de stators et de rotors, utilise les aimants 21, 21', 22, 22', 41, 41' pour provoquer le mouvement de va-et-vient de l'élément d'en-traînement 40, 40' entre les première et seconde positions, se traduisant ainsi par une structure de génération de force motrice simple, à bas prix et légère appropriée pour l'application aux véhicules à moteur. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour générer une force motrice, comprenant . un boîtier tubulaire (10, 10') ayant des 5 première et seconde extrémités ouvertes opposées (101, 101', 102, 102') ; un élément d'entraînement (40, 40') disposé de manière mobile dans ledit boîtier tubulaire (10, 10') et comprenant un aimant (41, 41'), 10 ledit élément d'entraînement (40, 40') étant mobile par rapport audit boîtier tubulaire (10, 10') entre des première et seconde positions qui sont respectivement à proximité desdits première et seconde extrémités ouvertes (101, 101', 102, 15 102') dudit boîtier tubulaire (10, 10') ; et une unité magnétique (20, 20') comprenant des premier et second aimants (21, 21', 22, 22'), dont chacun recouvre une extrémité respective desdites première et seconde 20 extrémités ouvertes (101, 101', 102, 102') dudit boîtier tubulaire (10, 10') ; dans lequel une polarité d'un champ magnétique de l'un parmi ledit aimant (41, 41') dudit élément d'entraînement (40, 40') et ladite 25 unité magnétique (20, 20'), est inversée lorsque ledit élément d'entraînement (40, 40') passe à la première position de sorte que ledit premier aimant (21, 21') repousse et que ledit second aimant (22, 22') attire ledit aimant (41, 41') 30 dudit élément d'entraînement (40, 40'), provoquant ainsi le mouvement dudit élément d'entraînement (40, 40') dans la seconde position ; etdans lequel la polarité du champ magnétique parmi ledit aimant (41, 41') dudit élément d'entraînement(40, 40') et ladite unité magnétique (20, 20') est inversée lorsque l'élément d'entraînement (40, 40') passe dans la seconde position de sorte que ledit second aimant (22, 22') repousse et que ledit premier aimant (21, 21') attire ledit aimant (41, 41') dudit élément d'entraînement (40, 40'), provoquant ainsi le mouvement dudit élément d'entraînement (40, 40') dans la première position. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit aimant (41) dudit élément d'entraînement (40) est un électroaimant, ledit dispositif comprenant en outre : une première unité de contact électrique (30) disposée dans ledit boîtier tubulaire (10) et adaptée pour être raccordée à une première source de puissance électrique (301), ledit aimant (41) dudit élément d'entraînement (40) établissant un raccordement électrique avec ladite première unité de contact électrique (30) lorsque ledit élément d'entraînement (40) passe à la première position pour se traduire par l'inversion de la polarité du champ magnétique dudit aimant (41) dudit élément d'entraînement (40) ; et une seconde unité de contact électrique (70) disposée dans ledit boîtier tubulaire (10) et adaptée pour être raccordée à une seconde source de puissance électrique (302), ledit aimant (41) dudit élément d'entraînement (40) établissant un raccordement électrique avec ladite seconde unité de contact électrique (302) lorsque leditélément (40) passe à la seconde position pour se traduire par l'inversion de la polarité du champ magnétique dudit aimant (41) dudit élément d'entraînement (4 0) . 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ledit aimant (41) dudit élément d'entraînement (40) comprend un noyau en fer (43) et un fil (42) qui est enroulé sur ledit noyau en fer (43), ledit élément d'entraînement (40) comprenant en outre une paire d'éléments de contact (44) dont chacun est raccordé à une extrémité respective des extrémités dudit fil (42), ledit aimant (41) dudit élément d'entraînement (40) établissant un raccordement électrique avec lesdites première et seconde unités de contact électrique (30,70) par le biais desdits éléments de contact (44). 4. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel chacun desdits premier et second aimants (21, 22) est un aimant permanent. 5. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel chacun desdits premier et second aimants (21', 22') de ladite unité magnétique (20') est un électroaimant, ledit dispositif comprenant en outre un capteur (60) disposé sur ledit boîtier tubulaire (10') et pouvant fonctionner pour détecter le champ magnétique dudit aimant (41') dudit élément d'entraînement (40'), chacun desdits premier et second aimants (21', 22') de ladite unité magnétique (20') étant couplé audit capteur (60) pour recevoir le signal électrique généré par ledit capteur (60) pour se traduire par l'inversion des polarités du champ magnétique desdits premier et secondaimants (21', 22') en réponse au signal électrique provenant dudit capteur (60). 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel ledit aimant (41') dudit élément d'entraînement (40') est un aimant permanent. 7. Dispositif selon la revendication 1, comprenant en outre un élément entraîné (50) s'étendant dans ledit boîtier tubulaire (10) et raccordé à et conjointement mobile audit élément d'entraînement (41).