Brevet FR3115170A1 — publié le 20220415

L’invention concerne un dispositif d’actionneur (1) comprenant un module antérieur (3) et un module postérieur (4) attachés ensemble par une structure de guidage (5, 6) et étant mobiles l’un relativement à l’autre, le dispositif d’actionneur (1) comprenant une alternance de structures magnétiques (7, 8), dont au moins une paire de structures magnétiques attractives (7a, 8a), l’une (7a) plus puissante sur le module antérieur (3), l’autre (8a) moins puissante sur le module postérieur (4), et au moins une paire de structures magnétiques répulsives (7b, 8b), l’une (7b) plus puissante sur le module postérieur (4), l’autre (8b) moins puissante sur le module antérieur (3), le dispositif d’actionneur (1) comprenant en outre un moyen (9c, 9d) de masquage alternatif de champ magnétique configuré pour masquer ou dévier alternativement soit le champ magnétique des structures magnétiques attractives (7a, 8a) soit le champ magnétique des structures magnétiques répulsives (7b, 8b), à une fréquence donnée. L’invention concerne en outre un véhicule et un générateur de courant correspondants. Figure de l’abrégé : Fig. 9 Dispositif d’actionneur magnétique, véhicules et vaisseaux comprenant un tel dispositif L’invention se rapporte au domaine des actionneurs serrures utilisant une force magnétique. Dans ce domaine, il est connu de proposer des systèmes complexes avec un montage de structures magnétiques en dehors du dispositif à déplacer, coopérant avec des structures magnétiques du système à déplacer. Malheureusement ce type de système nécessite un nombre important de structures magnétiques par rapport au dispositif à déplacer. Si le dispositif doit être déplacé sur une grande distance, des structures magnétiques externes doivent être disposées sur toute cette distance. D’autres solutions consistent à utiliser des électroaimants comme structures magnétiques associés, dans certains cas, à structures magnétiques externes. Malheureusement, l’utilisation d’électroaimant implique une forte consommation en énergie électrique ce qui limite l’intérêt de ce type de solutions. L’invention vise à proposer un actionneur ne nécessitant pas un nombre important de structures magnétiques externes. En outre, l’invention vise à proposer un système utilisable avec des aimants permanents de sorte à limiter significativement la consommation en énergie électrique. Pour atteindre ces objectifs, l’invention propose un dispositif d’actionneur comprenant un module antérieur et un module postérieur en référence à une direction de progression, le module antérieur et le module postérieur étant attachés ensemble par une structure de guidage et étant mobiles l’un relativement à l’autre au moins suivant la direction de progression, le dispositif d’actionneur comprenant une alternance de structures magnétiques, dont au moins une paire de structures magnétiques attractives, l’une de préférence plus puissante sur le module antérieur, l’autre de préférence moins puissante sur le module postérieur, et au moins une paire de structures magnétiques répulsives, l’une de préférence moins puissante sur le module antérieur, l’autre de préférence plus puissante sur le module postérieur, le dispositif d’actionneur comprenant en outre un moyen de masquage alternatif de champ magnétique configuré pour masquer ou dévier alternativement soit le champ magnétique des structures magnétiques attractives soit le champ magnétique des structures magnétiques répulsives, à une fréquence donnée. Avantageusement, le dispositif permet d’avoir une alternance de masquage ou déviation de champs des structures magnétiques répulsives et attractives. Dans une configuration, les structures magnétiques attractives antérieures plus puissantes attirent le module postérieur vers l’avant ; dans l’autre configuration les structures magnétiques répulsives postérieures plus puissantes repoussent le module antérieur vers l’avant, de sorte que le dispositif se déplace dans la direction de progression lorsque les forces magnétiques obtenues sont supérieures à la réaction du dispositif d’actionneur ou son support. Un tel dispositif ne nécessite pas de d’utilisation de plusieurs structures magnétiques externes sur le parcours du dispositif. En outre, il peut aisément être utilisé avec des aimants permanents comme structures magnétiques, ce qui limite la consommation en énergie électrique. Selon d’autres aspects de l’invention pris isolément, ou combinés selon toutes les combinaisons techniquement réalisables : le moyen de masquage de champ magnétique comprend une structure rotative disposée entre les paires de structures magnétiques des modules antérieur et postérieur, la structure rotative comprenant une alternance de zones de masquage en regard des structures magnétiques à masquer et de zones de non-masquage en regard des structures magnétiques à ne pas masquer, la structure rotative étant configurée de sorte que sa rotation entraine le masquage alternatif des champs magnétiques des structures magnétiques attractives et des structures magnétiques répulsives à une fréquence dépendant de la vitesse de rotation ; et/ou la structure rotative est associée à un moteur ; et/ou le dispositif d’actionneur comprend en outre un moyen de génération de courant ; et/ou la structure de guidage comprend un axe central et/ou au moins une structure télescopique, entre le module antérieur et le module postérieur ; et/ou ladite alternance est agencée en damier et/ou en rayons ; et/ou le moyen de masquage comprend au moins un moyen magnétique de déviation de champs ; et/ou le moyen magnétique de déviation de champs comprend un aimant de déviation de champs associé à un système de pivotement d’aimant ; et/ou le moyen magnétique de déviation de champs comprend un électroaimant de déviation de champs associé à un montage électronique de déviation. Un autre objet de l’invention concerne un véhicule automobile comprenant au moins un dispositif d’actionneur selon l’invention en propulsion avec la direction et le sens de progression du dispositif correspondant essentiellement à une direction et un sens de progression du véhicule ; et/ou en freinage avec la direction et le sens de progression du dispositif étant essentiellement opposés à une direction et un sens de progression du véhicule ; et/ou en élévation avec la direction de progression du dispositif dans un sens vertical vers le haut ; et/ou en plongée avec la direction de progression du dispositif dans un sens vertical vers le bas. Les dispositifs d’actionneur peuvent être en série l’un devant l’autre, ou en parallèle latéralement. L’invention concerne en outre un réacteur pour vaisseau comprenant au moins un dispositif d’actionneur selon l’invention. Un autre objet de l’invention concerne un vaisseau comprenant au moins un réacteur selon la revendication précédente, de préférence monté de sorte à pouvoir piloter une variation de l’orientation du réacteur. L’invention concerne en outre un générateur électrique comprenant au moins un dispositif d’actionneur selon l’invention. L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des modes de réalisations préférés de l’invention, dans lesquelles : illustre schématiquement une vue de côté d’un dispositif d’actionneur selon un premier mode de réalisation préféré, dans une première configuration ; illustre schématiquement le dispositif d’actionneur de la figure précédente, dans une deuxième configuration ; illustre schématiquement une vue arrière d’un module antérieur du dispositif d’actionneur des figures précédentes ; illustre schématiquement une vue de face d’un moyen de masquage du dispositif d’actionneur des figures 1 et 2 ; illustre schématiquement une vue de côté d’un dispositif d’actionneur selon un deuxième mode de réalisation préféré ; illustre schématiquement une vue arrière d’un module antérieur du dispositif d’actionneur de la figure précédente ; illustre schématiquement une vue de face d’un moyen de masquage du dispositif d’actionneur des figures 5 et 6 ; illustre schématiquement une variante alternative dispositif d’actionneur avec un moyen de guidage des modules antérieur et postérieur ; illustre schématiquement une vue de côté d’un dispositif d’actionneur selon un troisième mode de réalisation préféré ; illustre schématiquement une structure magnétique du dispositif d’actionneur de la figure précédente, dans une première configuration ; illustre schématiquement la structure magnétique du dispositif d’actionneur de la figure 9, dans une deuxième configuration ; illustre schématiquement un véhicule comprenant plusieurs dispositifs d’actionneur selon l’invention ; illustre schématiquement un vaisseau comprenant plusieurs dispositifs d’actionneur selon l’invention. L’invention concerne un dispositif d’actionneur 1 qui sera décrit en référence à une direction de progression 2 dans un sens avant conforme à une progression du dispositif, et un sens arrière opposé à une progression du dispositif. Le dispositif d’actionneur 1 comprend un module antérieur 3 et un module postérieur 4 en référence à la direction de progression. La direction et le sens de progression sont orientés à l’horizontale vers la gauche sur les figures 1, 2 et 5. Le module antérieur 3 et le module postérieur 4 sont attachés ensemble par une structure de guidage. La structure de guidage peut comprendre une structure externe de guidage 5 pouvant être télescopique, en tronc de cylindre, en accordéon ou autre. Cette section peut être masquée par une structure en soufflet ou une membrane élastique, en accordéon ou autre. Alternativement ou en combinaison, la structure de guidage peut comprendre une structure axiale de guidage 6 en particulier sur un axe central entre le module antérieur et le module postérieur. Le module antérieur 3 et le module postérieur 4 sont mobiles l’un relativement à l’autre au moins suivant la direction de progression. Selon l’invention, le dispositif d’actionneur 1 comprend une alternance de structures magnétiques 7, 8. Parmi les structures magnétiques 7, 8 on peut définir des structures magnétiques attractives 7a, 8a à savoir des structures qui s’attirent l’une l’autre par la mise en œuvre d’un champ magnétique spécifique ; et des structures magnétiques répulsives 7a, 7b à savoir des structures qui se repoussent l’une l’autre par la mise en œuvre d’un champ magnétique spécifique. Les structures magnétiques 7, 8 d’intérêt sont réparties en paires. Ainsi, le dispositif d’actionneur 1 comprend au moins une paire de structures magnétiques attractives 7a, 8a. Une desdites structures magnétiques attractives 7a est plus puissante et est disposée sur le module antérieur 3. En particulier, elle est solidarisée au module antérieur 3. Par « puissance » est entendu l’intensité de la force magnétique de la structure magnétique en cause. Dans l’interprétation de l’invention, une « faible puissance » peut être entendu comme un défaut de puissance pour des matériaux passifs magnétiquement tels que du fer. L’autre structure magnétique attractive 8a de la même paire est moins puissante et est disposée sur le module postérieur 4. En particulier, elle est solidarisée au module postérieur 4. Le dispositif d’actionneur 1 comprend en outre au moins une paire de structures magnétiques répulsives 7b, 8b. Une desdites structures magnétiques répulsives 7b est plus puissante et est disposée sur le module postérieur 4. En particulier, elle est solidarisée au module postérieur 4. L’autre structure magnétique répulsives 8b de la même paire est moins puissante et est disposée sur le module antérieur 3. En particulier, elle est solidarisée au module antérieur 3. Le dispositif d’actionneur 1 comprend en outre un moyen 9 de masquage alternatif de champ magnétique. Il s’agit d’un moyen configuré pour masquer ou dévier le champ magnétique actionnant les structures magnétiques 7, 8. Le moyen de masquage 9 limite significativement, voire annule le champ magnétique, ou dévie le champ magnétique vis-à-vis de la structure magnétique opposée. A titre illustratif, le moyen de masquage peut comprendre au moins une couche de plomb configurée pour masquer significativement le champ magnétique en cause. On peut aussi envisager d’utiliser du mu-métal ou un système d’électroaimant, ou une combinaison d’un ou plusieurs de ces éléments pouvant être séparé par un milieu donné, par exemple de l’air ou un milieu liquide… Le moyen de masquage 9 est configuré pour masquer ou dévier alternativement soit le champ magnétique des structures magnétiques attractives 7a, 8a soit le champ magnétique des structures magnétiques répulsives 7b, 8b, à une fréquence donnée. Cela correspond à deux configurations différentes du dispositif d’actionneur 1, et à la mise en œuvre des champs magnétiques dits répulsifs ou attractifs l’un après l’autre ou les uns après les autres. Avantageusement, le dispositif d’actionneur 1 permet d’avoir une alternance de masquage/déviation des structures magnétiques attractives 7a, 8a et répulsives 7b, 8b. Dans une configuration, les structures magnétiques attractives 7a, 8a sont masquées et les structures magnétiques répulsives 7b, 8b sont démasquées ce qui aboutit à une répulsion par la structure (7b) du module postérieur 4 plus puissante, et donc une avancée du module antérieur 3. Dans l’autre configuration, les structures magnétiques répulsives 7b, 8b sont masquées et les structures magnétiques attractives 7a, 8a sont démasquées ce qui aboutit à une attraction par la structure (7a) du module antérieur 3 plus puissante, et donc une avancée du module postérieur 4. L’alternance des deux configurations à haute fréquence permet de faire avancer le dispositif d’actionneur 1 suivant la direction de progression du dispositif. Un tel dispositif ne nécessite pas de d’utilisation de plusieurs structures magnétiques externes sur le parcours du dispositif. En outre, il peut aisément être utilisé avec des aimants permanents comme structures magnétiques, ce qui limite la consommation en énergie électrique. Selon une variante préférée, le moyen 9 de masquage de champ magnétique comprend une structure rotative disposée entre les paires de structures magnétiques 7, 8 des modules antérieur et postérieur. La structure rotative comprend une alternance de zones de masquage 9a en regard des structures magnétiques 7, 8 à masquer et de zones de non-masquage 9b en regard des structures magnétiques 7, 8 à ne pas masquer. La structure rotative 9 est configurée de sorte que sa rotation entraine le masquage alternatif des champs magnétiques des structures magnétiques attractives 7a, 8a et des structures magnétiques répulsives 7b, 8b à une fréquence dépendant de la vitesse de rotation. Dans un premier mode de réalisation préféré, deux structures magnétiques 7, 8 sont réparties en section supérieure au dessus et en section inférieure dessous, et le moyen de masquage est en demi-cercle de masquage. Ce mode de réalisation peut être illustré par les figures 1 à 4. On pourra parler d’alternance agencée en damier. Dans un deuxième mode de réalisation préféré, les structures magnétiques 7, 8 sont réparties suivant un rayon de disque vis-à-vis d’un axe central. Chaque rayon suivant montre l’alternance. On pourra parler d’alternance agencée en rayons. La variante des figures 5 à 7 correspond à une combinaison de damier et rayons. Selon une variante préférée, la structure rotative 9 est associée à un moteur 10. Il s’agit par exemple d’un moteur électrique. Avantageusement, le moteur permet de faire tourner rapidement le moyen de masquage pour avoir un fonctionnement optimisé du dispositif d’actionneur 1 par une haute fréquence en fonction de la vitesse de rotation. L’axe du moteur 10 est coaxial avec la structure de guidage axiale 6 lorsqu’elle est prévue. Selon une variante préférée, le dispositif d’actionneur 1 comprend en outre un moyen de génération de courant (non représenté). De préférence, le moyen de génération d’énergie alimente le moteur électrique ou une batterie du moteur électrique. Dans cette variante, les mouvements des modules antérieur 3 et postérieur 4 et/ou les champs magnétiques sont utilisés dans un agencement tel que ceux connus pour générer de l’électricité par exemple par des mécanismes de dynamo électricité. Plus généralement, le moyen de génération de courant peut mettre à profit les rotations, les mouvements et/ou les structures magnétiques par exemple sur la base de mécanismes connus en eux-mêmes. Dans un mode de réalisation préféré du dispositif 1a, le moyen de masquage comprend au moins un moyen magnétique de déviation de champs. Il s’agit d’un moyen configuré pour dévier les champs magnétiques des structures attractives et/ou répulsives de sorte à désactiver et réactiver l’attraction ou la répulsion selon le cas. En particulier, le moyen magnétique de déviation de champs comprend un aimant de déviation de champs associé à un système de pivotement d’aimant. Il s’agit par exemple d’un aimant permanent (9c, 9d) dont les pôles sont agencés pour désactiver ou réactiver les structures magnétiques 7, 8, dans un agencement tel que celui des aimants de levage. Ce type d’agencement peut être illustré par les figures 10 et 11 où le trait mixte représente une ligne de champs des différents aimants. Le système de pivotement 9e peut être un arbre associé à au moins un moteur configuré pour faire pivoter ledit aimants de déviation 9c, 9d d’attraction à une fréquence donnée, sensiblement en opposition de phase avec les aimants de déviation de répulsion. Cette variante a l’avantage de nécessiter peu d’énergie. Dans une autre variante (non illustrée), le moyen magnétique de déviation de champs comprend un électroaimant de déviation de champs associé à un montage électronique de déviation. Dans ce cas le montage électronique permet d’agencer les pôles de manière requise pour désactiver ou réactiver l’aimant d’attraction ou de répulsion. Un autre objet de l’invention concerne un véhicule automobile 11, 12 comprenant au moins un dispositif d’actionneur 1 tel que décrit précédemment. Dans ce cas, les structures magnétiques 7, 8 ont une force de centaines de kilos voire plus en fonction du poids de véhicule à déplacer. Ledit dispositif d’actionneur 1 peut être monté sur le véhicule 11, 12 en propulsion. Dans ce cas, la direction et le sens de progression dudit dispositif 1 correspondent essentiellement à une direction et un sens de progression du véhicule 11, 12. Ledit dispositif 1 peut par exemple être disposé à l’arrière du véhicule 11, 12. On peut envisager en variante (non représentée), des structures magnétiques antérieures et postérieures d’égale puissance appliquées à un moyen de blocage d’un des deux modules. En particulier, sur une voiture, au moins une roue peut avoir un blocage de roulage vers l’avant ou vers l’arrière de sorte que le dispositif entraine la voiture dans la direction non bloquée. Alternativement ou de préférence en combinaison, ledit dispositif d’actionneur 1 peut être monté sur le véhicule 11, 12 en freinage. Dans ce cas, la direction et le sens de progression dudit dispositif 1 sont essentiellement opposés à une direction et un sens de progression du véhicule 11, 12. Ledit dispositif 1 peut par exemple être disposé à l’avant du véhicule 11. Alternativement ou en combinaison, ledit dispositif d’actionneur 1 peut être monté sur le véhicule 11, 12 en élévation. Dans ce cas, la direction de progression dudit dispositif 1 dans un sens essentiellement vertical vers le haut. Ledit dispositif 1 peut par exemple être disposé en dessous du véhicule 11, 12, par exemple en lieu et place de roues de voitures. Alternativement ou en combinaison, ledit dispositif d’actionneur 1 peut être monté sur le véhicule en plongée. Dans ce cas, la direction de progression dudit dispositif 1 dans un sens essentiellement vertical vers le bas. Ledit dispositif 1 peut par exemple être disposé au dessus du véhicule. Le véhicule peut être du type voiture, camion, fourgon, véhicule nautique, véhicule, sous-marin, aéronef, vaisseau ou une combinaison de ces véhicules. L’invention concerne en outre un réacteur 13 pour vaisseau 12 comprenant au moins un dispositif d’actionneur 1 tel que décrit précédemment. Un autre objet de l’invention concerne un vaisseau 12 comprenant au moins un réacteur 13 tel que décrit précédemment. De préférence, le réacteur 13 est monté de sorte à pouvoir piloter une variation de l’orientation du réacteur 13. Ce réacteur 13 peut par exemple être retourné pour réaliser une poussée inversée. On peut aussi envisager des légers pivotements des réacteurs 13 pour faire pivoter le vaisseau. L’invention concerne en outre un générateur électrique comprenant au moins un dispositif d’actionneur 1 tel que décrit précédemment. Les mouvements des modules antérieur et postérieur et/ou les champs magnétiques sont utilisés dans un agencement tel que ceux connus pour générer de l’électricité par exemple par des mécanismes de dynamo électricité. Dispositif d’actionneur (1 ; 1a) comprenant un module antérieur (3) et un module postérieur (4) en référence à une direction de progression (2), le module antérieur (3) et le module postérieur (4) étant attachés ensemble par une structure de guidage (5, 6) et étant mobiles l’un relativement à l’autre au moins suivant la direction de progression (2), le dispositif d’actionneur (1 ; 1a) comprenant une alternance de structures magnétiques (7, 8), dont au moins une paire de structures magnétiques attractives (7a, 8a), l’une (7a) de préférence plus puissante sur le module antérieur (3), l’autre (8a) de préférence moins puissante sur le module postérieur (4), et au moins une paire de structures magnétiques répulsives (7b, 8b), l’une (7b) de préférence plus puissante sur le module postérieur (4), l’autre (8b) de préférence moins puissante sur le module antérieur (3), le dispositif d’actionneur (1 ; 1a) comprenant en outre un moyen (9, 9a, 9b ; 9c, 9d) de masquage alternatif de champ magnétique configuré pour masquer ou dévier alternativement soit le champ magnétique des structures magnétiques attractives (7a, 8a) soit le champ magnétique des structures magnétiques répulsives (7b, 8b), à une fréquence donnée. Dispositif d’actionneur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen (9, 9a, 9b) de masquage de champ magnétique comprend une structure rotative disposée entre les paires de structures magnétiques (7, 8) des modules antérieur (3) et postérieur (4), la structure rotative comprenant une alternance de zones de masquage (9a) en regard des structures magnétiques (7, 8) à masquer et de zones de non-masquage (9b) en regard des structures magnétiques (7, 8) à ne pas masquer, la structure rotative étant configurée de sorte que sa rotation entraine le masquage alternatif des champs magnétiques des structures magnétiques attractives (7a, 8a) et des structures magnétiques répulsives (7b, 8b) à une fréquence dépendant de la vitesse de rotation. Dispositif d’actionneur (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un moyen de génération de courant. Dispositif d’actionneur (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure de guidage comprend un axe central (6) et/ou au moins une structure télescopique (5), entre le module antérieur (3) et le module postérieur (4). Dispositif d’actionneur (1a) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de masquage comprend au moins un moyen magnétique de déviation de champs (9c, 9d). Dispositif d’actionneur (1a) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen magnétique de déviation de champs comprend un aimant de déviation de champs (9c, 9d) associé à un système de pivotement d’aimant (9e) et/ou un électroaimant de déviation de champs associé à un montage électronique de déviation. Véhicule automobile (11, 12) comprenant au moins un dispositif d’actionneur (1 ; 1a) selon l’une des revendications précédentes en propulsion avec la direction et le sens de progression du dispositif (1 ; 1a) correspondant essentiellement à une direction et un sens de progression du véhicule (11, 12) ; et/ou en freinage avec la direction et le sens de progression du dispositif (1 ; 1a) étant essentiellement opposés à une direction et un sens de progression du véhicule ; et/ou en élévation avec la direction de progression du dispositif (1 ; 1a) dans un sens vertical vers le haut ; et/ou en plongée avec la direction de progression du dispositif (1 ; 1a) dans un sens vertical vers le bas. Réacteur (13) pour vaisseau (12) comprenant au moins un dispositif d’actionneur (1 ; 1a) selon l’une des revendications 1 à 6. Vaisseau (12) comprenant au moins un réacteur selon la revendication précédente, de préférence monté de sorte à pouvoir piloter une variation de l’orientation du réacteur. Générateur électrique comprenant au moins un dispositif d’actionneur (1 ; 1a) selon l’une des revendications 1 à 6, dont au moins la revendication 4.