FR2580440A1

FR2580440A1 - Dispositif moteur-indexeur sans balai

Info

Publication number: FR2580440A1
Application number: FR8505509A
Authority: FR
Inventors: Julien Gillonnier; Louis Mondy; Jean-Claude Vannier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1986-10-17

Abstract

DANS CE MOTEUR-INDEXEUR, DANS LEQUEL L'ARBRE 3 EST ENTRAINE EN ROTATION PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN EXCENTRIQUE 12 ET D'UNE PIECE MAGNETIQUE MOBILE 9 DISPOSEE ENTRE L'ARBRE ET LE STATOR 5, CELUI-CI COMPORTE UN CIRCUIT MAGNETIQUE 7 QUI S'ETEND CIRCONFERENTIELLEMENT AUTOUR D'AU MOINS UNE PARTIE DE LA PIECE MAGNETIQUE MOBILE 9 ET QUI RELIE MAGNETIQUEMENT LES POLES 6A, 6B DU STATOR POUR LA FERMETURE DU FLUX MAGNETIQUE CREE PAR LA BOBINE D'INDUCTION 8; LA CARCASSE 1 EST EN UNE MATIERE MAGNETIQUE ET LA PIECE MAGNETIQUE MOBILE EST COUPLEE MAGNETIQUEMENT A LA CARCASSE A TRAVERS UN ENTREFER SITUE A L'UNE DES EXTREMITES DE LA PIECE MAGNETIQUE MOBILE; L'AIMANT PERMANENT 14 EST DISPOSE EN DEHORS DU TRAJET 17 SUIVI PAR LE FLUX MAGNETIQUE DE LA BOBINE D'INDUCTION 8 DANS LEDIT CRICUIT MAGNETIQUE DU STATOR ET DANS LA PIECE MAGNETIQUE MOBILE.

Description

La présente invention concerne un dispositif moteurindexeur, sans balai, pour asservir en position angulaire ou en vitesse un mécanisme, comprenant une carcasse ayant au moins un flasque d'extrémité, un arbre monté à rotation dans le flasque d'extrémité, un stator qui est fixé à la carcasse et qui comporte au moins deux pôles espacés angulairement autour de l'arbre, une bobine d'induction associée à au moins un des pôles du stator, une pièce magnétique mobile qui comporte un nombre de pôles égal à celui du stator et un alésage dont l'axe est parallèle à celui de l'arbre, chaque pôle de la pièce magnétique mobile étant disposé en permanence en vis- -vis d'un pôle du stator, au moins un excentrique solidaire en rotation de l'arbre et monté à rotation dans l'alésage de la -pièce magnétique mobile, et au moins un aimant permanent apte à créer un flux magnétique unidirectionnel dirigé dans le sens axial de la pièce magnétique mobile.

On connalt déjà un moteur-indexeur du type défini ci-dessus (voir la demande de brevet français n 83/17730 déposée le 8 novembre 1983 et intitulée "dispositif moteurindexeur à courant continu sans balai"). Dans ce moteurindexeur connu, le stator comporte plusieurs circuits magnétiques répartis circonférentiellement autour de l'axe de l'arbre du moteur et isolés magnétiquement les uns des autres. Chaque circuit magnétique est en forme de U et disposé dans un plan passant par l'axe de l'arbre du moteur.

En outre, chaque circuit magnétique porte une bobine d'induction. Ainsi, chaque circuit magnétique définit une paire de pôles qui sont espacés dans le sens axial de l'arbre du moteur et qui, lorsque la bobine y associée est excitée, ont des polarités opposes. Dans le moteur-indexeur connu, la pièce magnétique mobile comporte à sa périphérie un nombre de paires de pôles égal au nombre de paires de pôles du stator, et les paires de pôles de la pièce magnétique mobile sont magnétisées par un aimant permanent placé dans le sens de l'axe à l'intérieur de ladite pièce magnétique mobile. Dans le moteur indexeur connu, le champ magnétique de l'aimant et le champ électromagnétique engendré par chaque bobine d'induction, lorsqu'elle est excitée, parcourent un circuit magnétique commun. Ceci présente deux inconvénients.D'une part, l'aimant peut subir une désaimantation lorsque les bobines d'induction sont alimentées en courant alternatif et que le champ électromagnétique qu'elles engendrent est contraire à celui de l'aimant. Le champ électromagnétique des bobines doit donc être plus faible que le champ coercitif de l'aimant, ce qui limite -la valeur de l'induction. D'autre part, dans la mesure où le flux magnétique créé par les bobines doit nécessairement traverser l'aimant, la réluctance présentée par celui-ci au flux magnétique des bobines est relativement élevée. Dans tous les cas, il en résulte une limitation de la puissance du moteur-indexeur.

La présente invention a donc pour but de remédier aux inconvénients susmentionnés.

A cet effet, le moteur-indexeur de la présente invention est caractérisé en ce que le stator comporte un circuit magnétique qui étend circonférentiellement autour d'au moins une partie de la pièce magnétique mobile et qui relie magnétiquement les pôles du stator pour la fermeture du flux magnétique créé par la bobine d'induction, en ce que la carcasse est en une matière magnétique, en ce que la pièce magnétique mobile est couplée magnétiquement à la carcasse à travers un entrefer situé à l'une des extrémités de la pièce magnétique mobile, et en ce que l'aimant permanent est disposé en dehors du trajet suivi par le flux magnétique de la bobine d'induction dans ledit circuit magnétique du stator et dans la pièce magnétique mobile.

Avec une telle construction, le flux magnétique engendré par la bobine d'induction et le flux magnétique de l'aimant permanent parcourent des trajets différents, qui ont au plus en commun un pôle du stator et le pôle y associé de la pièce magnétique mobile. L'aimant permanent peut être disposé soit entre la carcasse et le circuit magnétique du stator, soit à ladite extrémité de la pièce magnétique mobile. Dans tous les cas, le flux magnétique engendré par la bobine d'induction ne traverse pas l'aimant.

I1 en résulte qu'il n'y a plus de risque de désaimantation de l'aimant permanent et, par suite, il n'est plus nécessaire de limiter la valeur de l'induction engendrée par la bobine à une valeur inférieure à celle qui, auparavant, aurait provoqué une telle désaimantation de l'aimant. En outre, la réluctance du trajet suivi par le flux magnétique engendrée par la bobine d'induction peut être nettement plus faible qu'auparavant.

On décrira maintenant diverses formes d'exécution de la présente invention en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels
La figure 1 est une vue en bout d'un moteur-indexeur monophasé à deux pôles de la présente invention.

La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne
II-II de la figure 1.

La figure 3 est une vue en coupe axiale d'un moteurindexeur biphasé à quatre pôles de la présente invention
La figure 4 est une demi-vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3.

La figure 5 est un diagramme montrant les formes d'onde des courants électriques utilisés pour l'alimentation des bobines du moteur des figures 3 et LI.

La figure 6 est une vue en coupe axiale montrant une autre forme d'exécution d'un moteur-indexeur biphasé à quatre pôles de la présente invention.

La figure 7 est une vue en coupe suivant la ligne
VII-VII de la figure 6.

Le moteur-indexeur représenté sur les figures 1 et 2 comporte une carcasse 1, qui,comme montré, peut être réalisée sous la forme d'un simple barreau de section rectangulaire, en une matière magnétisable. Un flasque 2, également en une matière magnétisable, est fixé à l'une des extrémités de la carcasse 1 ou est réalisé d'une seule pièce avec celle-ci. Un arbre 3 est monté à rotation dans un palier 4 du flasque 2.

Le moteur-indexeur comporte en outre un stator 5 comportant deux pôles 6a et 6b qui sont espacés angulairement d'un angle inférieur à 180 , par exemple 90, autour de l'axe de l'arbre 3 et qui sont reliés magnétiquement par un circuit magnétique 7. Les pôles 6a et 6b peuvent être rapportés sur le circuit magnétique 7 ou réalisés d'une seule pièce avec lui, l'ensemble pouvant être réalisé sous la forme d'un empilage de tôles magnétiques de manière à former un stator feuilleté. L'un des deux pôles, par exemple le pôle 6a, porte une bobine d'induction 8. Toutefois, la bobine d'induction 8 pourrait être également portée par le circuit magnétique 7 comme cela est montré en trait mixte sur la figure 1.Dans ce dernier cas, il est possible d'utiliser une bobine comportant un plus grand nombre de spires et, par suite, capable de produire un champ électromagnétique plus intense.

Le moteur-indexeur comprend en outre une pièce magnétique mobile 9 ayant, sur sa périphérie, deux pôles 9a et 9b, qui sont espacés angulairement du même angle que les pôles 6a et 6b et qui font respectivement faces à ces deux pôles. La pièce magnétique 9 comporte un alésage 11 dans lequel un excentrique 12 est monté à rotation par l'intermédiaire d'un palier approprié 13 (roulement à billes, roulement à aiguilles ou coussinets). L'excentrique 12 est fixé rigidement à l'arbre 3 ou il est claveté sur ce dernier de manière à pouvoir tourner avec lui. Bien que l'excentrique 12 soit représenté sous la forme d'une seule pièce, il pourrait bien entendu être réalisé en deux parties espacées axialement et disposées respectivement aux extrémités de l'alésage 11 de la pièce magnétique mobile 9.

Un aimant permanent 14 est monté entre le circuit magnétique 7 et la carcasse 1 de telle façon que son sens d'aimantation soit dirigé radialement par rapport à 1 'arbre 3-du moteurindexeur. Par exemple, le pôle nord N de l'aimant 14 est dirigé vers l'arbre 3. De préférence, là nièce magnétique mobile 9 a une longueur axiale plus grande que celle du circuit magnétique 7, de telle façon que l'une des extrémités de la pièce magnétique mobile 9 soit espacée axialement de l'extrémité correspondante dudit circuit magnétique et se trouve à proximité immédiate du flasque d'extrémité 2. Ainsi, un entrefer 15 est formé entre ladite extrémité de la pièce magnétique mobile 9 et le flasque d'extrémité 2.Sur les figures 1 et 2, on a indiqué en 16 le trajet du flux magnétique engendré par l'aimant permanent 14 et en 17 le trajet du flux magnétique engendré par la bobine 8. Avec une telle construction, le flux magnétique engendré par la bobine 8 ne traverse donc pas l'aimant permanent 14, de sorte que ce dernier ne risque pas d'être désaimanté et ne constitue pas une barrière pour le flux magnétique de la bobine.

La bobine 8 peut être alimentée en courant alternatif. Lorsque, pendant une alternance du courant alternatif, celui-ci circule dans la bobine 8 dans le sens indiqué de manière conventionnelle sur les figures 1 et 2 par un point et par une croix, le flux magnétique engendré par la bobine 8 s'additionne à celui qui est engendré par l'aimant permanent 14, de sorte que le flux résultant est plus élevé dans l'entrefer 10a entre les pôles 6a et 9a que dans l'entrefer lOb entre les pôles 6b et 9b. Le pôle 9a de la pièce magnétique mobile est donc attiré par le pôle 6a du stator et la pièce magnétique mobile vient dans la position représentée en trait plein sur la figure 1.Par contre, lorsque, au cours de l'alternance suivante du courant alternatif, le courant a changé de sens dans la bobine 8, le flux magnétique engendré par cette dernière est soustrait du flux magnétique engendré par l'aimant permanent 14 dans le pôle 6a. Dans ce cas, le flux magnétique dans l'entrefer iOa devient plus faible que dans l'entrefer lOb, de sorte que, le pôle 9b de la pièce magnétique mobile 9 est attiré par le pôle 6b du stator et la pièce magnétique mobile 9 tend à venir occuper la position montrée en trait mixte dans la figure 1, obligeant ainsi, par l'intermédiaire de l'excentrique 12, l'arbre 3 à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre (vu dans la figure 1).Le moteur représenté sur les figures 1 et 2 peut être utilisé soit comme un moteur rotatif synchrone quand le rotor est amené à la vitesse de synchronisme et si la charge reliée à l'arbre 3 a une inertie suffisante pour obliger le rotor à effectuer presque un tour complet avant que le pôle 9a -de la pièce magnétique mobile 9 soit à nouveau attiré par le pôle 6a, soit comme un moteur dont l'arbre oscille entre deux positions angulaires correspondant aux deux positions de la pièce magnétique mobile 9 représentées sur la figure 1.

Dans le moteur représenté sur les figures 3 et 4, les éléments qui sont identiques ou qui jouent le même rôle que dans le moteur des figures 1 et 2 sont désignés par les mêmes numéros de référence. La carcasse 1 du moteur des figures 3 et 4 est cylindrique et l'arbre 3 est monté à rotation à ses deux extrémités dans des paliers 4a et 4b portés respectivement par deux flasques d'extrémité 2a et 2b fixés à la carcasse 1. Le stator du moteur comporte quatre pôles espacés angulairement de 90 . Seuls les pôles 6a, 6b et 6c sont visibles dans la figure 4, le quatrième pôle étant symétrique du pôle 6b par rapport au centre du moteur. Les quatre pôles sont reliés magnétiquement par le circuit magnétique 7 qui s'étend circonférentiellement sur 360 . Chacun des quatre pôles porte une bobine d'induction.Seules les bobines 8a, 8b et 8c, respectivement associées aux pôles 6a, 6b et 6c sont visibles dans les figures 3 et 4.

La pièce magnétique mobile 9 comporte aussi quatre pôles espacés angulairement de 90 . Seuls les pôles 9a, 9b et 9c sont visibles sur les figures 3 et 4, le quatrième pôle étant symétrique du pôle 9b par rapport au centre de la pièce magnétique mobile 9.

Le moteur-indexeur des figures 3 et 4 comporte aussi un aimant permanent qui est disposé entre le circuit magnétique 7 et la carcasse 1. L'aimant permanent peut être subdivisé en quatre aimants qui sont disposés respectivement en correspondance avec les quatre pôles du stator (seuls trois aimants 14a, 14b et 14c sont visibles sur la figure 4). Les quatre aimants ont par exemple leur pôle nord N dirigé vers l'arbre 3 et leur pôle sud S dirigé vers la carcasse 1. Bien que dans la forme d'exécution reprd- sentée sur les figures 3 et 4, il soit prévu quatre aimants permanents, on pourrait bien entendu prévoir un unique aimant de forme annulaire entourant complètement le circuit magnétique 7.

Les bobines 8a et 8c portées par les pôles 6a et 6c sont connectées électriquement en série ou en parallèle de manière à être parcourues par le même courant électrique ou par des courants ayant la même phase. En outre, les bobines 8a et 8c ont des sens d'enroulement tels que les flux magnétiques qu'elles engendrent s'additionnent. De même, la bobine 8b et la quatrième bobine portée par le pôle diamétralement opposé au pôle 6b sont connectées en série ou en parallèle et leurs sens d'enroulements sont tels que les flux magnétiques qu'elles engendrent s'additionnent.

Sur les figures 3 et 4, on a représenté en 16a, 16b et 16c les trajets suivis par les flux magnétiques engendrés respectivement par les aimants 14a, 14b et 14c, et en 17 le trajet du fux magnétique engendré par les bobines 8a et 8c en supposant qu'elles sont parcourues par un courant électrique ayant le sens indiqué de manière conventionnelle sur les figures 3 et 4 par un point et par une croix.

Là encore, on peut voir que le flux magnétique engendré par les bobines ne passe pas à travers les aimants.

Sur la figure 5, on a représenté la forme d'onde du courant électrique I1 circulant à travers les bobines 8a et 8c, et la forme d'onde du courant électrique I2 circulant à travers la bobine 8b et la bobine diamétralement opposée, le courant 12 étant déphasé de tir/2 par rapport au courant I1.En supposant que, à l'instant w/2, le courant dans les bobines 8a et 8c a le sens indiqué sur les figures 3 et 4, le flux magnétique engendré dans le pôl*- ta par la bobine 8a s'ajoute @@ flux magnétique engendre par aimant 14a, et le :stX magnétique engendré dans le pôle 6c par la bobine ec se soustrait du flux magnétique engendré par l'aimant 14c. Au même instant, le courant 12 est nul, de sorte que les flux magnétiques engendrés par la bobine 8b et par la bobine diamétralement opposée sont nuls. Il en résulte que, à cet instant, le flux magnétique total dans le pôle 6b se résume pratiquement au flux engendré par l'aimant 14b.Il en est de même dans le pôle diamétralement opposé au pôle 6b. Dans ces conditions, à l'instant #/2, le flux magnétique a une valeur plus élevée dans le pôle 6a que dans les trois autres pôles, de sorte que le pôle 9a de la pièce magnétique mobile est attiré par le pôle 6a.

A l'instant > le courant li a une valeur nulle, de sorte que le flux magnétique engendré par les bobines 8a et 8c a également une valeur nulle et que le flux traversant les pôles 6a et 6c est le flux respectivement produit par les aimants 14a et 14c. Au même instant, le courant
I2 a sa valeur maximale et le flux magnétique engendré dans le pôle 6b par la bobine 8b s'ajoute au flux magnétique engendré par l'aimant 14b, tandis que le flux magnétique engendré dans le parole diamétralement opposé par la bobine y associée se retranche du flux magnétique engendré par i'aimant diamétralement opposé à l'aimant 14b. I1 en résulte que, à cet instant, le flux magnétique dans le pôle 6b a une valeur plus élevée que dans les trois autres pôles. Par suite, le pôle 9b de la pièce magnétique mobile est attiré par le pôle 6b et l'excentrique 12 oblige l'arbre 3 à tourner de 90 .

A l'instant 3#/2, le courant I2 dans la bobine 8b et dans la bobine diamétralement opposée est nul, de même que les flux magnétiques engendrés par ces deux bobines, de sorte que le flux magnétique dans le pôle 6b et dans le pôle diamétralement opposé est le flux magnétique engendré par l'aimant 14b et par l'aimant diamétralement opposé, respectivement.A cet instant, la valeur absolue du courant est maximale, mais, comme le courant I1 a changé de sens dais oes s obin-s Ba et A.c par rapport au sens qu'il avait a l'instant tir/2, le f1./ magnétique engendré dans le pôle 6c par la bobine 8c 80ajoute au flux magnétique engendré par l'aimant 14c, tandis que le flux magnétique engendré dans le pôle 6a par la bine 8a se soustrait du flux magnétique engendré par l'aimant permanent 14a. Dans ces conditions, à l'instant 3#/2, le flux magnétique dans le pôle 6c a une valeur plus élevée que dans les trois autres pôles.

Par suite, le pôle 9c de la pièce magnétique mobile 9 est attiré par le pôle 6c et l'excentrique 12 oblige l'arbre 3 à tourner encore de 90.

Comme on le comprendra aisément d'après ce qui précède, à l'instant 2 s , le flux magnétique dans le pôle diamétralement opposé au pôle 6b a une valeur plus élevée que dans les trois autres pôles et l'excentrique 12 oblige l'arbre 3 à tourner encore de 90 .

A l'instant 5W/2, la situation est la même que celle qui prévalait à l'instant n/2 et l'arbre 3 a ainsi effectué un tour complet. Naturellement, le cycle de fonc tionnenent se reproduit de la même manière à chaque période des courants I1 et I2.

Les figures 6 et 7 montrent une autre forme d'exécution du moteur-indexeur de la présente invention, permettant d'obtenir un équilibrage dynamique des parties tournantes du moteur-indexeur. Dans les figures 6 et 7, les éléments qui sont identiques à ceux des figures 3 et 4 sont désignés par les memes numéros de référence. En plus des éléments du moteur-indexeur des figures 3 et 4, le moteur-indexeur des figures 6 et 7 comprend un deuxième stator, qui est espacé axialement du premier stator et fixé à la carcasse i. Le deuxième stator comprend un circuit magnétique 18 identique au circuit magnétique 7 du premier stator et ayant, comme ce dernier, quatre pôles (seuls les pôles l9a et 19c sont visibles dans la figure 6).Chaque pôle du circuit magnétique 18 est aligné axialement avec l'un des pôles du circuit magnétique 7, c'est-à-dire occupe la même position angulaire que l'un des pôles du circuit magnétique 7.

Quatre aimants permanents sont disposés entre le circuit magnétique 18 et la carcasse 1 et fixés à ceuxci en correspondance avec chacun des quatres pôles du circuit magnétique 18 (seuls les aimants 21a et 21c sont visibles dans la figure 6). Comme pour les aimants 14a à ilid associés au circuit magnétique 7 du premier stator, les quatre aimants associés au circuit magnétique 18 du deuxième stator peuvent être remplacés par un unique aimant annulaire entourant complètement le circuit magnétique 18.

A chaque pôle du circuit magnétique 18 est associée une bobine d'induction. Les bobines d'induction associées aux pôles du circuit magnétique 18 peuvent être différentes des bobines 8a à 8d associées auxpôlesdu circuit magnétique 7. Toutefois, selon une forme préférée d'exécution, chacune des bobines 8a à 8d est commune à l'un des pôles du circuit magnétique 7 et au pôle, qui lui est axialement aligné, du circuit magnétique 18. Dans ces conditions, les quatre aimants associés au circuit magnétique 18 ont leur aimantation qui est dirigée dans un sens opposé à celle des aimants 14a à 14d associés au circuit magnétique 7. Plus précisément, comme montré dans la figure 6, les aimants associés au circuit magnétique 18, par exemple les aimants 21a et 21c, ont leur pôle sud S dirigé vers l'arbre 3.

Le moteur-indexeur des figures 6 et 7 comprend en outre une deuxième pièce magnétique mobile 22, qui est identique à la pièce magnétique mobile 9 et qui comporte donc comme elle quatre pôles 22a, 22b, 22c et 22d alignés axialement avec les pôles 9a, 9b, 9c et 9d, respectivement, de la pièce magnétique mobile 9. Un deuxième excentrique 23 est fixé rigidement ou claveté sur l'arbre 3. Comme l'excentrique 12, l'excentrique 23 peut être constitué par une seule pièce ou, comme montré sur la figure 6, par deux pièces espacées axialement, qui sont montées à rotation dans l'alésage 24 de la pièce magnétique mobile 22 par l'intermédiaire d'un palier 25. L'excentrique 23 a la même excentricité e que l'excentrique 12, mais il est décalé angulairement de 180 par rapport à celui-ci.

@ @@ extrémités 9e
@@ @ @ @@@ @@@@@es 9 et 22, qui
-Z - @@ @ @@ des @@ @@@@@@@@ magnétiques
@8, @@ @ @@@@@ s@@ @@sp@ @@s mutuellement en
@ @ @t @o@@@ent @@@@@ @@les @n entrefer 26 de faible
@@@@ @@ur le flux magnétique des aimants permantents.

De @férent les parties 9f et 22f des deux pièces magné
tiques mobiles 9 et 22, qui sont situées axialement à l'exté- rieur des deux circuits magnétiques 7 et 18, respectivement, @n@ une surface extérieue cylindrique de telle manière que les surfaces mutuellement en regard des extrémités 9e et 22e (surface de l'entrefer 26) soienet les plus larges possibles.

Comme dans le moteur-indexeur Jes figures 3 et @ les bobines 8a et 8c du moteur-indexeur des figures
6 et 7 sont connectées en série ou en parallèle, et leur er d'enroulement est tel que les flux magnétiques qu'elles engendrent s'additionnent Le courant I1 qui parcourt les bobines 8a et 8 a par exemple la forme d'onde représentée sur la figure 5. De même 2 les bobines 8b et 8d du moteurindexeur des figures 6 et 7 sons connectées en série ou en parallèle, et leur sens d'enroulement est tel que les flux magnétiques qu'elles engendrent s'additionnent. Le courant I2 qui parcourt les bobines 8b et 8d a par exemple la forme d'onde représentée sur la figure 5.

Dans le moteur-indexeur des figures 6 et 7, on notera que, du point de se de la circulation du flux magnétique, chacun des aimants 14a 3 14d associé au circuit magnétique 7 est monté. n série avec aimant qui occupe une position @@@métralement opposée et qui est associé au circuit magnétique 18. Par exemple, l'aimant 14a est monté en série, du point de vue du flux magnétique, avec l'aimant 21c. Sur la figure 6, on a indiqué en 16a, le trajet du flux magnétique engendré par les aimants 14a et 21c. Dans ce cas, au lieu de se refermer à travers le flasque 2b et la carcasse 1, le flux magnétique de l'aimant 14a se referme à travers l'entrefer 26, la pièce magnétique mobile 22, l'entrefer entre le pôle 22c et le pôle l9c, le pôle 19c du circuit magnétique 18, l'aimant permanent 21c et enfin la carcasse l pour revenir au pôle sud S de l'aimant 14a.Sur la figure 7 on a indiqué en 17 le trajet du flux magnétique engendré par les bobines 8a et 8b dans le circuit magnétique 7 et dans la pièce magnétique mobile 9 à l'instant w/2. Au même instant, le trajet du flux magnétique engendré par les bobines 8a et 8b dans le circuit magnétique 18 et dans la pièce magnétique mobile 22 est le meme que celui représenté dans la figure 7 à propos du circuit magnétique 7 et de la pièce magnétique mobile 9.

Le fonctionnement du moteur-indexeur des figures 6 et 7 est le même que celui du moteur-indexeur des figures 3 et 4, et il ne sera donc pas décrit à nouveau en détail.

On notera simplement que à l'instant in /2, le pôle 9a de la pièce magnétique mobile 9 et le pôle 22c de la pièce magnétique mobile 22 sont attirés respectivement par le pôle 6a du circuit magnétique 7 et par le pôle l9c du circuit magnétique 18. A l'instant Ir le pôle 9b de la pièce magnétique mobile 9 et -le pôle 22d de la pièce magnétique mobile 22 sont attirés respectivement par le pôle 6b du circuit magnétique 7 et par le pôle du circuit magnétique 18 qui occupe la même position angulaire que le pôle 6d du circuit magnétique 7. A l'instant 3s /2, le pôle 9c de la pièce magnétique mobile 9 et le pôle 22a de la pièce magnétique mobile 22 sont attirés respectivement par le pôle 6c du circuit magnétique 7 et par le pôle l9a du circuit magnétique 18.A l'instant 2 n, le pôle 9d de la pièce magnétique mobile 9 et le pôle 22b de la pièce magnétique mobile 22 sont attirés respectivement par le pôle 6b du circuit magnétique 7 et par le pôle du circuit magnétique 18 qui occupe la même position angulaire que le pôle 6b du circuit magnétique 7.

Il va de soi que les formes d'exécution de la présente invention qui ont été décrites ci-dessus ont été données à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. C'est ainsi notam ment que dans le moteur-indexeur des figures 1 et 2 et dans le moteur-indexeur des figures 3 et 4, l'aimant permanent 14 peut être disposé à l'extrémité de la pièce magnétique mobile 9 qui est adjacente au flasque d'extrémitE 2 ou 2b. Dans ce cas, le sens d'aimantation de l'aimant 14 est dirigé parallèlement à l'axe de l'arbre 3 du moteur, et l'aimant 14 peut être fixé soit à l'extrémité de la pièce magnétique mobile 9 comme cela est montré en trait mixte sur les figures 2 et 3, soit au flasque d'extrémité 2 ou 2b.De même, dans le moteur-indexeur des figures 6 et 7, les aimants 14 et 21 peuvent être fixés respectivement aux extrémités mutuellement en regard des deux pieces magnétiques mobiles 9 et 22 comme cela est montré en trait mixte dans la figure 6, ou encore un unique aimant permanent peut être disposé dans l'espace entre les deux pièces magnétiques mobiles 9 et 22, l'unique aimant permanent étant alors fixé à un support approprié, lui-même fixé à la -car- casse 1. Suivant une autre forme d'exécution afin d'éviter que les deux pièces magnétiques mobiles 9 et 22 de la figure 6 ne s'attire mutuellement, on peut les relier par une liaison mécanique souple ou déformable telle que : gaine souple remplie de poudre magnétique ; une ou plusieurs tresses souples en une matière magnétique ; des aiguilles magnétiques s'étendant en gros dans le sens de l'axe du moteur et convenablement retenues a"' leurs extrémités par les deux pièces magnétiques mobiles ; un ou plusieurs tores magnétiques à base d'un ruban magnétique bobiné très lâche, etc

Claims

- REVENDICATIONS

1. Dispositif moteur-indexeur, sans balai, pour asservir en position angulaire ou en vitesse un mécanisme, comprenant une carcasse (1) ayant au moins un flasque d'extrémité (2 ; 2a, 2b), un arbre (3) monté à rotation dans le flasque d'extrémité, un stator (5) quiet fixé à la carcasse et qui comporte au moins deux pôles (6a et 6b) espacés angulairement autour de l'arbre, une bobine d'induction (8) associée à au moins un des pôles du stator, une pièce magnétique mobile (9) qui comporte un nombre de pôles (9a, 9b) égal à celui du stator et un alésage (11) dont l'axe est parallèle à celui de l'arbre, chaque pôle de la pièce magnétique mobile étant disposé en permanence en vis-àvis d'un pôle du stator, au moins un excentrique (12) solidaire en rotation de l'arbre et monté à rotation dans l'alésage de la pièce magnétique mobile, et au moins un aimant permanent (14 ; i'Ia-i4d) apte à créer un flux magnétique unidirectionnel dirigé dans le sens axial de la pièce magnétique mobile, caractérisé en ce que le stator (5) comporte un circuit magnétique (7) qui s'étend circonférentiellement autour d'au moins une partie de la pièce magnétique mobile (9) et qui relie magnétiquement les pôles (6a, 6b) du stator pour la fermeture du flux magnétique créé par la bobine d'induction (8), en ce que la carcasse (1) est en une matière magnétique, en ce que la pièce magnétique mobile (9) est couplée magnétiquement à la carcasse (1) à travers un entrefer (15 ;; 26) situé à l'une des extrémités de la pièce magnétique mobile, et en ce que l'aimant permanent (14 ; 14a-14b) est disposé en dehors du trajet (17) suivi par le flux magnétique de la bobine d'induction (8) dans ledit circuit magnétique (7) du stator et dans la pièce magnétique mobile.

2. Moteur-indexeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit magnétique (7) du stator comporte seulement deux pôles (6a et 6b) et une seule bobine d'induction (8), les deux pôles du stator, de même que ceux de la pièce magnétique mobile (9), étant e-spacés angulairement d'un angle inférieur à 180'.

3. Moteur-indexeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit magnétique (7) du stator et la pièce magnétique mobile (9) comportent chacun quatre pôles (6a-6d et 9a-9d) espacés angulairement de 90 , en ce que chaque pôle du circuit magnétique (7) du stator porte une bobine d'induction (8a, 8b, 8c ou 8d),en ce qu'une première paire (8a et 8c) desdites bobines, portées par une première paire de pôles (6a et 6c) diamétralement opposés, est alimentée par un premier courant électrique (I1), tandis que la seconde paire (8b et 8d) de bobines, portées par la seconde paire de pôles (6b et 6d) diamétralement opposés, est alimentée par un second courant électrique (I2) en quadrature de phase par rapport au premier courant, et en ce que les bobines de chaque paire de pôles diamétralement opposés, ont des sens d'enroulement tels que les flux magnétiques qu'elles engendrent s'additionnent.

4. Moteur-indexeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce magnétique mobile (9) a une longueur axiale plus grande que la longueur axiale du circuit magnétique (7) du stator de telle façon que l'une des extrémités de la pièce magnétique mobile soit espacée axialement de l'extrémité correspondante dudit circuit magnétique.

5. Moteur-indexeur selon la revendication 4, caracté- risé en ce que ladite extrémité de la pièce magnétique mobile (9) est située à proximité immédiate du flasque d'extrémité (2 ou 2b), qui est en une matière magnétique, et forme avec ledit flasque ledit entrefer (15) pour la fermeture du flux magnétique de l'aimant permanent (14 14a-14d).

6. Moteur-indexeur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en- ce que l'aimant permanent (14 ; 14a14d) est disposé entre la carcasse (1) et le circuit magnétique (7) du stator, le sens d'aimantation de l'aimant étant dirigé radialement par rapport à l'arbre (3) du moteur.

7. Moteur-indexeur selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'aimant permanent (14 ; 14a14d) est disposé à ladite extrémité de la pièce magnétique mobile (9), le sens d'aimantation de l'aimant étant dirigé parallèlement à l'axe de l'arbre (3) du moteur.

8. Moteur-indexeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'aimant permanent (14 ; 14au146) est fixé à la pièce magnétique mobile (9).

9. Moteur-indexeur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième circuit magnétique (18), identique au premier circuit magnétique (7), qui est espacé axialement de celui-ci et fixé à la carcasse (1) de telle manière que chaque pôle du second circuit magnétique (18) occupe la même position angulaire qu'un pôle respectif du premier circuit magnétique (7), une deu xième pièce magnétique mobile (22), identique à la première pièce magnétique (9) et espacée axialement de celle-ci, chaque pôle de la deuxième pièce magnétique (22) étant disposé en permanence en vis-à-vis d'un pôle du deuxième circuit magnétique (18), un deuxième excentrique (23) solidaire en rotation de l'arbre (3) et monté à rotation dans l'alésage (24) de la deuxième pièce magnétique mobile (22), le deuxième excentrique (23) ayant la même excentricité (e) que le premier excentrique (12), mais étant décalé angulairement de 180 par rapport à celui-ci.

10. Moteur-indexeur selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque bobine d'induction (8a-8d) est enroulée autour de deux pôles respectivement du premier et du second circuits magnétiques occupant la même position angulaire.

11. Moteur-indexeur selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que chaque pièce magnétique mobile (9, 22) a une longueur axiale plus grande que la longueur axiale du circuit magnétique (7 ou 18) y associé, de telle façon que l'une des extrémités (9e, 22e) de chaque pièce magnétique mobile soit espacée axialement de l'extrémité correspondante du circuit magnétique (7, 18) y associé.

12. Moteur-indexeur selon la revendication 11, caractérisé en ce que les extrémités (9e et 22e) des deux pièces magnétiques mobiles (9 et 22), qui sont espacées axialement des deux circuits magnétiques (7 et 18) , sont disposées mutuellement en regard.

13. Moteur-indexeur selon la.revendication 12, caractérisé en ce que les parties (9f et 22f) des deux pièces magnétiques mobiles (9 et 22) qui sont situées axialement à l'extérieur des deux circuits magnétiques (7 et 18) ont une surface périphérique cylindrique.

14. Moteur-indexeur selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que l'aimant permanent (14a-14d) est disposé entre la carcasse (1) et le premier circuit magnétique (7), le sens d'aimantation de l'aimant (14a-14d) étant dirigé radialement par rapport à l'arbre du moteur, et en ce qu'un deuxième aimant permanent (21a, 21c) est disposé entre la carcasse (1) et le second circuit magnétique (18), l'un des deux aimants ayant son sens d'aimantation dirigé radialement vers l'arbre du moteur, tandis que l'autre aimant à son sens d'aimantation dirigé radialement vers la carcasse.

15. Moteur-indexeur selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que l'aimant permanent est disposé aux extrémités (9e et 22e) des deux pièces magnétiques mobiles (9 et 22) qui sont mutuellement en regard et a son sens d'aimantation dirigé parallèlement à l'axe de l'arbre (3) du moteur.

16. Moteur-indexeur selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit aimant est subdivisé en deux aimants (14 et 21) fixés respectivement auxdites extrémités (9e et 22e) mutuellement en regard des deux pièces magnétiques mobiles (9 et 22).