WO2007006730A1 - Device for assisting variation generating movement of a magnetic field - Google Patents

Device for assisting variation generating movement of a magnetic field Download PDF

Info

Publication number
WO2007006730A1
WO2007006730A1 PCT/EP2006/063981 EP2006063981W WO2007006730A1 WO 2007006730 A1 WO2007006730 A1 WO 2007006730A1 EP 2006063981 W EP2006063981 W EP 2006063981W WO 2007006730 A1 WO2007006730 A1 WO 2007006730A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
elements
magnetic field
driven
space
driving
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/063981
Other languages
French (fr)
Inventor
Ghislain Despesse
Original Assignee
Commissariat A L'energie Atomique
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat A L'energie Atomique filed Critical Commissariat A L'energie Atomique
Publication of WO2007006730A1 publication Critical patent/WO2007006730A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings

Definitions

  • the present invention relates to systems capable of recovering energy from motions and based on the electromagnetic conversion of a variable field from a mass driven by means movable between them.
  • a recovery of the energy of a mobile system by magnetic principle has been described in WO 02/103881 or EP 1 429 444: a magnetic mass is driven, by gravity, a movement, in particular oscillation , relative to a fixed guide. This movement causes a variation of the induced magnetic field, variation converted into electrical energy through a winding; the goal is to convert the mechanical energy resulting from the displacement of a magnetic object into electrical energy.
  • the invention proposes in particular to recover energy from mechanical systems operating with relative drive between several elements.
  • the invention finds particular application for ball bearing-type motion assistance systems, but can be adapted to any similar system of principle.
  • the invention in one of its aspects, relates to a device comprising two driving parts movable relative to one another and defining a space between them.
  • the device may be of the "ball-bearing" type, with relative rotation between the drive portions that define an annular space, or “slide” type, with translation between two drive parts parallel to each other.
  • the driving elements drive one or more moving members in the space so that they move relative to the driving portions.
  • the movable elements are spheres or cylinders that roll about an axis.
  • the displacement can be controlled by pinion-type means, with teeth present on the surface of the elements in relation.
  • At least one of the elements in relation comprises a portion generating a magnetic field that varies during the movement of this element relative to the others.
  • the two parts in relative motion comprise magnetized portions of poles successive alternates, so that the field, orthogonal to the direction of displacement, fluctuates and reverses during the movement.
  • the rolling elements generate a multipole magnetic field orthogonal to their rolling axis.
  • the variation of the magnetic field is converted into electrical energy by appropriate means, for example one or more windings.
  • the coils may be coupled to the driving elements or to the driven elements, in which case they may be integrated or external to them, especially within the space and between two contiguous driven elements.
  • the invention relates to the use of a movement assistance device, in particular a ball bearing or a bearing or a slide, for recovering electrical energy during the movement of the various components of the device. device.
  • the device according to the invention can also be part of a sensor, the variation of the magnetic field making it possible, for example, to obtain information on associated parameters, such as the speed of rotation, the position, etc.
  • Figures IA, IB, IC illustrate various motion assistance systems.
  • Figure 2 shows an embodiment of a device according to the present invention.
  • Figure 3 shows another embodiment of a device according to the invention.
  • FIGS. 4A and 4B show two embodiments of coils integrated in the space of the device.
  • FIG. 5 shows another embodiment of a device according to the invention.
  • Figure 6 illustrates different possibilities for the driven elements including a magnetic part.
  • FIGS. 7A, 7B, 7C show different views of another embodiment of a device according to the invention.
  • a device 1 of the bearing or ball bearing type comprises usually two elements 2, rotatable relative to each other without contact, secured to each of the moving parts of the system, defining between them a space within which one or more driven elements 3, cylindrical or spherical, roll when setting in motion.
  • two drive elements 5 provided with teeth are secured to the parts of the system and define between them a space in which an element 6 provided with teeth cooperating with those of the driving elements 5 can rotate.
  • FIG. 1A The rotational bearing of FIG. 1A can thus be produced as a sliding support, with two plane surfaces movable in translation, one parallel to the other, driving cylinders located between them, in the manner of displacement on wooden logs. .
  • FIG. 1C Another embodiment, illustrated in FIG. 1C, concerns the presence of a guide cage for a spherical driven element 7 comprising relatively movable elements, here two movable rods 8 with respect to a third 9.
  • all the elements 2, 5, 8, 9 or some of them may be part of the mechanical system as such, the assistance being provided by the single driven member 3, 6, 7.
  • the invention can be applied to all these devices 10, examples of which are illustrated in FIGS. 2, 3, 5, 7, independent or assisting the movement of more complex systems, which comprise at least two movable drive elements 12, 14 relative to each other and defining a space 16 between them, in which at least one driven member 18 moves in rotation during the relative movement of the driving elements 12, 14.
  • the driven elements 18 are not in fact linked to each of the driving surfaces only by mechanical contact. The sizing of the various elements 12, 14, 18 and their shape depend on the use made of the device 10.
  • At least one of the driven or driving elements comprises a part generating a magnetic field in one or more directions.
  • a variation of the field in time and / or in space is generated; it is converted into electrical energy by appropriate means 20, for example using a magnetoelectric material, or one or more magnetic coils.
  • the usual techniques can be used to produce the devices 10 according to the invention, in particular mechanical machining (milling machine, lathe, electroerosion, ...) or molding. allow the different elements to be realized, and the magnetization of certain parts can be obtained by applying, for example, an intense field during the cooling of the elements concerned previously brought to a temperature above the Curie point.
  • the energy conversion means 20 depends on the use, as does their location on the device.
  • the coils 20 may be external, fixed on one or more of the driving elements 12, 14; they can be secured to the driven elements 18, in the space 16 or outside, and thus partly movable relative to the drive elements 12, 14.
  • the winding or windings 20 have a relative movement with respect to the magnets; different embodiments will be illustrated.
  • the magnetic field is created by the driving elements 12, 14 and varies during their relative movement.
  • at least two movable drive elements relative to each other comprise means generating a magnetic field whose directions are alternated along the direction of movement.
  • the two drive elements 12, 14, as illustrated in FIG. 2 comprise magnetized parts alternating their North / South poles.
  • the first drive element 12, considered fixed, comprises a succession of North / South poles;
  • the second training element 14 is mobile in translation parallel to the first and includes the same succession of North / South poles.
  • the generated magnetic field is reversed locally.
  • the driven member 18 may be ferromagnetic, magnetized or unmagnetized.
  • the energy recovery is here direct at the rolling element 18: a coil 20 is placed in the driven elements 18 which can thus have electrical energy within them, for example to supply an operating sensor.
  • the conversion means 20 may be coupled to one of the two drive elements. It is also possible to locate the coil 20 in the space 16, between the rolling elements 18.
  • the driving elements 12, 14 comprise alternating North / South poles and drive in rotation a line of rolling elements 18. Windings 20 are placed between the rolling elements 18, preferably in even numbers, and of alternating direction; the point or cross placed on the coils 20 in the figures indicate the winding direction of the turns.
  • the driven elements 18 are subjected to polarities North / South which alternate in time, and generate across the windings 20 a electromagnetic force that can be used to power an electrical circuit.
  • the periodicity of the North / South poles of the drive elements 12, 14 is chosen equal to the distance separating the rolling elements 18 so that each rolling element 18 channels at a given instant. a magnetic field of the same amplitude, facilitating the series or parallel winding 20. It is also preferable that the distances between the rolling elements 18 do not change during operation: the spacing can be provided by mechanical means and / or directly by the windings 20.
  • the coils 20 located in the space 16 at the level of the rolling elements 18 can be individual, that is to say that each driven element 18 is surrounded by a winding 20A, which can then be associated in series or in parallel, or even managed individually: Figure 4A. It is also possible to have a winding 2OB made in one single block around all the rolling elements 18: FIG. 4B.
  • FIG. 3 can be adapted and used for a planar support sliding in translation with respect to a second driven element, as in Figure 2, and vice versa.
  • the two driving elements 12, 14 sliding relative to one another define a space 16 in which elements 18, for example cylindrical, are driven by a rotational movement about their axis and relative translation with respect to the direction of sliding.
  • the magnetization of the rolling element 18 is oriented so that the translation and / or rotation causes a variation of orthogonal flow to the driving surfaces 12, 14 Moreover, in the presence of several magnetized elements 18 which follow one another during displacements, preferably an alternating orientation is placed in such a way that they introduce into the part of the winding 20 placed between two consecutive elements a force electromagnetic in the same direction; if it is desired to put the coils 20 in series or in parallel, it is recommended to synchronize the magnetic orientations of the rolling elements 18. In order to increase the flux passing through the coils 20, it is preferable to carry out the driving elements 12, 14 with ferromagnetic materials.
  • the driven elements 18 have been shown as bipolar cylinders oriented orthogonal to their axis of symmetry. Other geometries of the polarity can be used; FIG. 6 thus illustrates a multipole cylinder oriented orthogonally to its axis of symmetry 18A, a bipolar sphere oriented orthogonally to its axis of symmetry 18B, a bipolar pinion oriented orthogonal to its axis of symmetry 18C, but all combinations are conceivable.
  • FIG. 7A also illustrates an alternative positioning of the windings 20 for converting the energy, external to the space 16 and secured to a driving portion, advantageously non-movable 12; the connection between the coil 20 and one of the drive elements 12, 14 may be effected for example by an integral mechanical support. It is possible to couple the coil 20 and the magnetic circuit between each possible North / South pair, on the front face, on the rear face, or between faces; the outputs can be combined in series and / or parallel depending on the need, that is to say the system to supply electrical energy. For to increase the magnetic flux passing through the winding 20, here too, it is possible to add a ferromagnetic material 22 bonded to the central part of the winding 20 (FIG. 7B). In this embodiment also, the relative displacement of the magnetized portions 18 with respect to the surfaces 12, 14 presents to the coil 20 a variable magnetic field generating an electromagnetic force E and a current I if this coil 20 is connected to a load.
  • the axial driving portion 14 may be 4 cm in diameter, for an outer casing 12 with a thickness of 1 cm, an internal diameter of 6 cm and a length of 2.5 cm.
  • the ferromagnetic element 22 preferably has a volume of the order of magnitude of the rolling elements 18, or less, just like the winding 20. For this embodiment, the following performances can be considered: FIG.
  • FIG. 7C shows the two configurations for which the magnetic field B max inside the coils is maximum and of opposite sign. Between these two extremes, the field crossing the magnetic circuit can be considered sinusoidal of frequency f.
  • the permeability of magnetic circuit is chosen much higher than that of the magnet 18, and its participation in the total reluctance can be considered negligible.
  • the available magnetic energy is ⁇ -fLSB 2 then: P ⁇ 2 ⁇ , with ⁇ 0 air permeability and
  • the magnetic power is 3.93 W / Hz. If the bearing 10 comprises six driven magnetic elements 18 associated with three ferromagnetic element 22 / coil 20 systems, the field variation frequency is equal to 1.5 times the rotation frequency of the driving element 14, and the power Magnetic available is equal to 17.7 W per rps, or 442 W for a speed of 1500 r / s.
  • the dimensioning can take varied values depending on the use: the dimensions can notably be greatly increased for truck-type vehicle axles, or strongly restricted for clock applications. The higher the diameter of the axis 14, calculated as a function of the torque to be transmitted, the larger the bearing 10, and the greater the torque that can be absorbed, and the greater the electrical power available after conversion is important.
  • the device according to the invention it is possible, from the variation of a magnetic field in the time and / or the space obtained from one or more ferromagnetic and / or magnetic elements set in rolling or sliding movement between at least two relatively movable surfaces relative to each other, to generate usable electrical energy to power an electronic circuit, a sensor, or other. It is also possible to use the device according to the invention as direct sensor of physical measurements, to know for example the speed and / or the position of the driving elements, possibly the mechanical vibrations: it is sufficient to recover the electrical signal in output of a winding adapted to the desired use.
  • the devices according to the invention are capable of operating in reverse, that is to say of generating a mechanical movement from a source of electrical energy.
  • the rolling parts are thus, according to the invention, the object of a dual use, mechanical guide and variable field generator. If the rotational speed is increased, particularly if the rolling parts are small in relation to the driving system, a minimization of the volume of the magnetic winding necessary to provide a given electrical power is obtained with respect to a magnetic system which would be realized directly by the two driving parties.

Abstract

The invention concerns a device (10) for assisting the relative movement of two parts of a mechanical system, for example a ball bearing or a gear device, adapted to recover the mechanical energy and convert same into electrical energy. Therefor, at least one among the driving (12, 14) and driven (18) elements of the device comprises a part generating a variable magnetic field during the relative movement of the elements with respect to each other. Coil type means (20) provide the conversion.

Description

DISPOSITIF GENERATEUR DE CHAMP MAGNETIQUE VARIABLE VARIABLE MAGNETIC FIELD GENERATING DEVICE
DESCRIPTIONDESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEURTECHNICAL FIELD AND PRIOR ART
La présente invention concerne les systèmes capables de récupérer de l'énergie provenant de mouvements et basés sur la conversion électromagnétique d'un champ variable issu d'une masse entraînée par des moyens mobiles entre eux.The present invention relates to systems capable of recovering energy from motions and based on the electromagnetic conversion of a variable field from a mass driven by means movable between them.
Une récupération de l'énergie d'un système mobile par principe magnétique a été décrite dans les documents WO 02/103881 ou EP 1 429 444 : une masse magnétique est animée, par la gravité, d'un mouvement, en particulier d'oscillation, par rapport à un guide fixe. Ce mouvement entraîne une variation du champ magnétique induit, variation convertie en énergie électrique grâce à un bobinage ; le but est de convertir l'énergie mécanique issue du déplacement d'un objet magnétique en énergie électrique.A recovery of the energy of a mobile system by magnetic principle has been described in WO 02/103881 or EP 1 429 444: a magnetic mass is driven, by gravity, a movement, in particular oscillation , relative to a fixed guide. This movement causes a variation of the induced magnetic field, variation converted into electrical energy through a winding; the goal is to convert the mechanical energy resulting from the displacement of a magnetic object into electrical energy.
Or, il apparaît que de nombreux systèmes mécaniques utilisés mettent en mouvement un élément par rapport à un autre lors de leur fonctionnement. Par exemple, un roulement à billes comprend deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre et dont le mouvement entraîne le déplacement d'éléments amortissant le frottement. Ces systèmes sont optimisés pour leur fonction de limitations des frottements et de toute déperdition d'énergie en découlant, avec entraînement mutuel. EXPOSE DE L'INVENTIONHowever, it appears that many mechanical systems used move one element relative to another during their operation. For example, a ball bearing comprises two movable parts relative to each other and whose movement causes the displacement of friction-damping elements. These systems are optimized for their function of friction limitations and any ensuing energy loss, with mutual training. SUMMARY OF THE INVENTION
L'invention se propose en particulier de récupérer l'énergie issue de systèmes mécaniques fonctionnant avec entraînement relatif entre plusieurs éléments. L'invention trouve une application particulière pour les systèmes d'assistance au mouvement du type roulements à billes, mais peut être adaptée à tout système de principe similaire.The invention proposes in particular to recover energy from mechanical systems operating with relative drive between several elements. The invention finds particular application for ball bearing-type motion assistance systems, but can be adapted to any similar system of principle.
Sous l'un de ses aspects, l'invention concerne un dispositif comprenant deux parties d'entraînement mobiles l'une par rapport à l'autre et définissant un espace entre elles. Le dispositif peut être du type « roulement à billes », avec rotation relative entre les parties d'entraînement qui définissent un espace annulaire, ou de type « glissière », avec translation entre deux parties d'entraînement parallèles entre elles.In one of its aspects, the invention relates to a device comprising two driving parts movable relative to one another and defining a space between them. The device may be of the "ball-bearing" type, with relative rotation between the drive portions that define an annular space, or "slide" type, with translation between two drive parts parallel to each other.
Par leur mouvement, les éléments d'entraînement entraînent un ou plusieurs éléments mobiles dans l'espace de sorte qu'ils se déplacent relativement aux parties d'entraînement. En particulier, les éléments mobiles sont des sphères ou des cylindres qui roulent autour d'un axe. Le déplacement peut être contrôlé par des moyens de type pignon, avec des dents présentes à la surface des éléments en relation.By their movement, the driving elements drive one or more moving members in the space so that they move relative to the driving portions. In particular, the movable elements are spheres or cylinders that roll about an axis. The displacement can be controlled by pinion-type means, with teeth present on the surface of the elements in relation.
L'un au moins des éléments en relation comprend une partie générant un champ magnétique qui varie lors du mouvement de cet élément par rapport aux autres. Par exemple, les deux parties en mouvement relatif comprennent des parties aimantées de pôles alternés successifs, de sorte que le champ, orthogonal à la direction du déplacement, fluctue et s'inverse lors du mouvement. Une autre possibilité est que les éléments roulants génèrent un champ magnétique multipolaire orthogonalement à leur axe de roulement. Dans le cas où une pluralité d'éléments entraînés se suit dans l'espace lors du déplacement relatif, il est possible également d'alterner en inversant leur sens des éléments bipolaires selon leur axe, de sorte que le champ fluctue lors de leur déplacement par rapport aux parties d'entraînement.At least one of the elements in relation comprises a portion generating a magnetic field that varies during the movement of this element relative to the others. For example, the two parts in relative motion comprise magnetized portions of poles successive alternates, so that the field, orthogonal to the direction of displacement, fluctuates and reverses during the movement. Another possibility is that the rolling elements generate a multipole magnetic field orthogonal to their rolling axis. In the case where a plurality of driven elements follows in space during the relative displacement, it is also possible to alternate by reversing their direction of the bipolar elements along their axis, so that the field fluctuates during their displacement by report to the training parts.
La variation du champ magnétique est convertie en énergie électrique par des moyens appropriés, par exemple un ou plusieurs bobinages. Les bobinages peuvent être couplés aux éléments d'entraînement ou aux éléments entraînés, auquel cas ils peuvent leur être intégrés ou externes, notamment à l'intérieur de l'espace et entre deux éléments entraînés contigus . Sous un autre aspect, l'invention se rapporte à l'utilisation d'un dispositif d'assistance au mouvement, notamment un roulement à billes ou un palier ou une glissière, pour récupérer de l'énergie électrique lors du mouvement des différents composants du dispositif. Le dispositif selon l'invention peut également faire partie d'un capteur, la variation du champ magnétique permettant par exemple d'obtenir des informations sur des paramètres associés, comme la vitesse de rotation, la position,... BREVE DESCRIPTION DES DESSINSThe variation of the magnetic field is converted into electrical energy by appropriate means, for example one or more windings. The coils may be coupled to the driving elements or to the driven elements, in which case they may be integrated or external to them, especially within the space and between two contiguous driven elements. In another aspect, the invention relates to the use of a movement assistance device, in particular a ball bearing or a bearing or a slide, for recovering electrical energy during the movement of the various components of the device. device. The device according to the invention can also be part of a sensor, the variation of the magnetic field making it possible, for example, to obtain information on associated parameters, such as the speed of rotation, the position, etc. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Les caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et en référence aux dessins annexés, donnés à titre illustratif et nullement limitatifs .The features and advantages of the invention will be better understood on reading the description which follows and with reference to the accompanying drawings, given by way of illustration and in no way limitative.
Les figures IA, IB, IC illustrent divers systèmes d'assistance au mouvement.Figures IA, IB, IC illustrate various motion assistance systems.
La figure 2 montre un mode de réalisation d'un dispositif selon la présente invention.Figure 2 shows an embodiment of a device according to the present invention.
La figure 3 montre un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention.Figure 3 shows another embodiment of a device according to the invention.
Les figures 4A et 4B montrent deux modes de réalisation de bobinages intégrés à l'espace du dispositif.FIGS. 4A and 4B show two embodiments of coils integrated in the space of the device.
La figure 5 montre un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention.FIG. 5 shows another embodiment of a device according to the invention.
La figure 6 illustre différentes possibilités pour les éléments entraînés comprenant une partie magnétique.Figure 6 illustrates different possibilities for the driven elements including a magnetic part.
Les figures 7A, 7B, 7C présentent différentes vues d'un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention.FIGS. 7A, 7B, 7C show different views of another embodiment of a device according to the invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERSDETAILED PRESENTATION OF PARTICULAR EMBODIMENTS
Dans un système mécanique comprenant deux parties en mouvement l'une par rapport à l'autre, des dispositifs existent permettant d'assister le déplacement, en particulier pour limiter les frottements. Ainsi, tel qu'illustré en figure IA, un dispositif 1, du type palier ou roulement à billes, comprend habituellement deux éléments 2, rotatifs l'un par rapport à l'autre sans contact, solidarisés à chacune des parties en mouvement du système, définissant entre eux un espace à l'intérieur duquel un ou plusieurs éléments entraînés 3, cylindriques ou sphériques, roulent lors de la mise en mouvement.In a mechanical system comprising two parts moving relative to one another, devices exist to assist the movement, in particular to limit friction. Thus, as illustrated in FIG. 1A, a device 1, of the bearing or ball bearing type, comprises usually two elements 2, rotatable relative to each other without contact, secured to each of the moving parts of the system, defining between them a space within which one or more driven elements 3, cylindrical or spherical, roll when setting in motion.
Il peut être avantageux de munir les éléments roulants ainsi que les éléments d'entraînement de dents qui permettent d'éviter tout glissement des parties en contact et de conserver l'intervalle entre chaque élément roulant sans utiliser de moyens d'espacement, comme le dispositif 4 illustré en figure IB : deux éléments d'entraînement 5 munis de dents sont solidarisés aux parties du système et définissent entre eux un espace dans lequel un élément 6 muni de dents coopérant avec celles des éléments d'entraînement 5 peut tourner.It may be advantageous to provide the rolling elements as well as the tooth-driving elements which make it possible to prevent any slipping of the parts in contact and to preserve the interval between each rolling element without using spacing means, such as the device 4 illustrated in FIG. 1B: two drive elements 5 provided with teeth are secured to the parts of the system and define between them a space in which an element 6 provided with teeth cooperating with those of the driving elements 5 can rotate.
Ces deux exemples illustratifs peuvent avoir de nombreuses variantes . Le palier en rotation de la figure IA peut ainsi être réalisé en tant que support de coulissement, avec deux surfaces planes mobiles en translation l'une parallèlement à l'autre entraînant des cylindres localisés entre elles, à la manière du déplacement sur rondins de bois. Un autre mode de réalisation, illustré en figure IC, concerne la présence d'une cage de guidage pour un élément entraîné sphérique 7 comprenant des éléments mobiles relativement, ici deux tiges mobiles 8 par rapport à une troisième 9. Par ailleurs, tous les éléments d'entraînement 2, 5, 8, 9 ou certains d'entre eux peuvent faire partie du système mécanique en tant que tel, l'assistance étant pourvue par le seul élément entraîné 3, 6, 7.These two illustrative examples may have many variations. The rotational bearing of FIG. 1A can thus be produced as a sliding support, with two plane surfaces movable in translation, one parallel to the other, driving cylinders located between them, in the manner of displacement on wooden logs. . Another embodiment, illustrated in FIG. 1C, concerns the presence of a guide cage for a spherical driven element 7 comprising relatively movable elements, here two movable rods 8 with respect to a third 9. Moreover, all the elements 2, 5, 8, 9 or some of them may be part of the mechanical system as such, the assistance being provided by the single driven member 3, 6, 7.
L'invention peut s'appliquer à tous ces dispositifs 10 dont des exemples sont illustrés en figures 2, 3, 5, 7, indépendants ou assistant le mouvement de systèmes plus complexes, qui comprennent au moins deux éléments d'entraînement 12, 14 mobiles l'un par rapport à l'autre et définissant un espace 16 entre eux, dans lequel au moins un élément entraîné 18 se déplace par roulement lors du mouvement relatif des éléments d'entraînement 12, 14. Les éléments entraînés 18 ne sont de fait liés à chacune des surfaces d'entraînement que par le contact mécanique. Le dimensionnement des différents éléments 12, 14, 18 et leur forme dépendent de l'utilisation qui est faite du dispositif 10.The invention can be applied to all these devices 10, examples of which are illustrated in FIGS. 2, 3, 5, 7, independent or assisting the movement of more complex systems, which comprise at least two movable drive elements 12, 14 relative to each other and defining a space 16 between them, in which at least one driven member 18 moves in rotation during the relative movement of the driving elements 12, 14. The driven elements 18 are not in fact linked to each of the driving surfaces only by mechanical contact. The sizing of the various elements 12, 14, 18 and their shape depend on the use made of the device 10.
Selon l'invention, l'un au moins des éléments entraînés ou d'entraînement comprend une partie engendrant un champ magnétique selon une ou plusieurs directions. Lors du mouvement relatif des éléments 12, 14, 18 entre eux, une variation du champ dans le temps et/ou dans l'espace est générée ; elle est convertie en énergie électrique par des moyens appropriés 20, par exemple à l'aide d'un matériau magnétoélectrique, ou d'un ou plusieurs bobinages magnétiques .According to the invention, at least one of the driven or driving elements comprises a part generating a magnetic field in one or more directions. During the relative movement of the elements 12, 14, 18 between them, a variation of the field in time and / or in space is generated; it is converted into electrical energy by appropriate means 20, for example using a magnetoelectric material, or one or more magnetic coils.
Les techniques usuelles peuvent être utilisées pour réaliser les dispositifs 10 selon l'invention, en particulier l'usinage mécanique (fraiseuse, tour, électroérosion,...) ou le moulage permettent de réaliser les différents éléments, et la magnétisation de certaines parties peut être obtenue par application par exemple d'un champ intense lors du refroidissement des éléments concernés préalablement portés à une température supérieure au point de Curie.The usual techniques can be used to produce the devices 10 according to the invention, in particular mechanical machining (milling machine, lathe, electroerosion, ...) or molding. allow the different elements to be realized, and the magnetization of certain parts can be obtained by applying, for example, an intense field during the cooling of the elements concerned previously brought to a temperature above the Curie point.
Les moyens de conversion 20 de l'énergie dépendent de l'utilisation, tout comme leur localisation sur le dispositif. Par exemple, les bobinages 20 peuvent être externes, fixés sur un ou plusieurs des éléments entraînants 12, 14 ; ils peuvent être solidarisés aux éléments entraînés 18, dans l'espace 16 ou à l'extérieur, et ainsi en partie mobiles par rapport aux éléments d'entraînement 12, 14. Il est possible également d'utiliser la variation de champ magnétique au sein même de l'élément entraîné 18 pour générer une énergie électrique utilisable directement dans celui-ci. Le ou les bobinages 20 ont un mouvement relatif par rapport aux aimants ; différents modes de réalisation vont être illustrés. Selon une option, le champ magnétique est créé par les éléments d'entraînement 12, 14 et varie lors de leur mouvement relatif. Dans ce cas, au moins deux éléments d'entraînement mobiles l'un par rapport à l'autre comprennent des moyens générant un champ magnétique dont les directions sont alternées le long du sens de déplacement. En particulier, les deux éléments d'entraînement 12, 14, tel qu'illustré en figure 2, comprennent des parties aimantées alternant leurs pôles Nord/Sud. Le premier élément d'entraînement 12, considéré comme fixe, comprend une succession de pôles Nord/Sud ; le deuxième élément d'entraînement 14 est mobile en translation parallèlement au premier et comprend la même succession de pôles Nord/Sud. Lors du déplacement, le champ magnétique généré s'inverse localement. Par ailleurs, dans l'espace 16 roule au moins un élément 18, qui est entraîné par contact mobile sans glissement lors du déplacement relatif des éléments d'entraînement ; l'élément entraîné 18 peut être ferromagnétique, aimanté ou non aimanté. La récupération d'énergie est ici directe au niveau de l'élément roulant 18 : un bobinage 20 est placé dans les éléments entraînés 18 qui peuvent ainsi disposer d'énergie électrique en leur sein, par exemple pour alimenter un capteur de fonctionnement. Pour mieux canaliser les lignes de champ, il est préférable d'ajouter au milieu du bobinage 20 un matériau ferromagnétique 22.The energy conversion means 20 depends on the use, as does their location on the device. For example, the coils 20 may be external, fixed on one or more of the driving elements 12, 14; they can be secured to the driven elements 18, in the space 16 or outside, and thus partly movable relative to the drive elements 12, 14. It is also possible to use the magnetic field variation within even of the driven member 18 to generate electrical energy usable directly therein. The winding or windings 20 have a relative movement with respect to the magnets; different embodiments will be illustrated. According to one option, the magnetic field is created by the driving elements 12, 14 and varies during their relative movement. In this case, at least two movable drive elements relative to each other comprise means generating a magnetic field whose directions are alternated along the direction of movement. In particular, the two drive elements 12, 14, as illustrated in FIG. 2, comprise magnetized parts alternating their North / South poles. The first drive element 12, considered fixed, comprises a succession of North / South poles; the second training element 14 is mobile in translation parallel to the first and includes the same succession of North / South poles. During displacement, the generated magnetic field is reversed locally. Furthermore, in the space 16 rolls at least one element 18, which is driven by mobile contact without sliding during the relative displacement of the drive elements; the driven member 18 may be ferromagnetic, magnetized or unmagnetized. The energy recovery is here direct at the rolling element 18: a coil 20 is placed in the driven elements 18 which can thus have electrical energy within them, for example to supply an operating sensor. To better channel the field lines, it is preferable to add a ferromagnetic material 22 to the middle of the winding 20.
Il est souvent préférable de récupérer l'énergie électrique par l'intermédiaire d'un bobinage 20 extérieur aux éléments roulants 18 afin d'en disposer sur l'un des éléments d'entraînement. A cette fin, les moyens de conversion 20 peuvent être couplés à l'un des deux éléments d'entraînement. Il est possible également de localiser le bobinage 20 dans l'espace 16, entre les éléments roulants 18. Par exemple, tel qu'illustré en figure 3, les éléments d'entraînement 12, 14 comprennent une alternance de pôles Nord/Sud et entraînent en rotation une file d'éléments roulants 18. Des bobinages 20 sont placées entre les éléments roulants 18, de préférence en nombre pair, et de sens alterné ; le point ou la croix placés sur les bobinages 20 sur les figures indiquent le sens d'enroulement des spires. Lors de la rotation de l'un des éléments d'entraînement 14 par rapport à l'autre 12, les éléments entraînés 18 sont soumis à des polarités Nord/Sud qui s'alternent dans le temps, et génèrent aux bornes des bobinages 20 une force électromagnétique utilisable pour alimenter un circuit électrique.It is often preferable to recover electrical energy via a coil 20 outside the rolling elements 18 to dispose of it on one of the drive elements. For this purpose, the conversion means 20 may be coupled to one of the two drive elements. It is also possible to locate the coil 20 in the space 16, between the rolling elements 18. For example, as shown in FIG. 3, the driving elements 12, 14 comprise alternating North / South poles and drive in rotation a line of rolling elements 18. Windings 20 are placed between the rolling elements 18, preferably in even numbers, and of alternating direction; the point or cross placed on the coils 20 in the figures indicate the winding direction of the turns. During the rotation of one of the driving elements 14 relative to the other 12, the driven elements 18 are subjected to polarities North / South which alternate in time, and generate across the windings 20 a electromagnetic force that can be used to power an electrical circuit.
Avantageusement, en particulier dans ce mode de réalisation, la périodicité des pôles Nord/Sud des éléments d'entraînement 12, 14 est choisie égale à la distance séparant les éléments roulants 18 de façon à ce que chaque élément roulant 18 canalise à un instant donné un champ magnétique de même amplitude, facilitant la mise en série ou en parallèle des bobinages 20. Il est également préférable que les distances entre les éléments roulants 18 ne changent pas au cours du fonctionnement : l'espacement peut être assuré par des moyens mécaniques et/ou directement par les bobinages 20.Advantageously, in particular in this embodiment, the periodicity of the North / South poles of the drive elements 12, 14 is chosen equal to the distance separating the rolling elements 18 so that each rolling element 18 channels at a given instant. a magnetic field of the same amplitude, facilitating the series or parallel winding 20. It is also preferable that the distances between the rolling elements 18 do not change during operation: the spacing can be provided by mechanical means and / or directly by the windings 20.
Les bobinages 20 localisés dans l'espace 16 au niveau des éléments roulants 18 peuvent être individuels, c'est-à-dire que chaque élément entraîné 18 est entouré d'un enroulement 2OA, qui peut être ensuite associé en série ou en parallèle, voire géré de façon individuelle : figure 4A. On peut également avoir un bobinage 2OB réalisé en un seul bloc autour de tous les éléments roulants 18 : figure 4B.The coils 20 located in the space 16 at the level of the rolling elements 18 can be individual, that is to say that each driven element 18 is surrounded by a winding 20A, which can then be associated in series or in parallel, or even managed individually: Figure 4A. It is also possible to have a winding 2OB made in one single block around all the rolling elements 18: FIG. 4B.
Bien que représenté de type « roulement à billes », il est clair que le mode de réalisation de la figure 3 peut être adapté et utilisé pour un support plan coulissant en translation par rapport à un deuxième élément entraîné, comme pour la figure 2, et inversement .Although represented by "ball-bearing" type, it is clear that the embodiment of FIG. 3 can be adapted and used for a planar support sliding in translation with respect to a second driven element, as in Figure 2, and vice versa.
Selon un autre mode de réalisation, il est possible « d'inverser » l'agencement des parties générant un champ magnétique, c'est-à-dire de provoquer la modification du champ magnétique par l'utilisation d'éléments entraînés 18 aimantés dont la mise en mouvement entraîne une variation de la position relative des pôles . En particulier, tel qu'illustré sur la figure 5, les deux éléments d'entraînement 12, 14 coulissant l'un par rapport à l'autre définissent un espace 16 dans lequel des éléments 18, par exemple cylindriques, sont animés d'un mouvement de rotation autour de leur axe et de translation relative par rapport à la direction de coulissement . En présence d'un seul élément entraîné, il importe ainsi que l'aimantation de l'élément roulant 18 soit orientée de manière à ce que la translation et/ou la rotation entraîne une variation de flux orthogonale aux surfaces d'entraînement 12, 14. Par ailleurs, en présence de plusieurs éléments aimantés 18 qui se suivent lors des déplacements, de préférence une orientation alternée est mise en place de façon à ce qu'ils introduisent, dans la partie du bobinage 20 placée entre deux éléments consécutifs, une force électromagnétique dans le même sens ; si on désire mettre en série ou en parallèle les bobinages 20, il est préconisé de synchroniser les orientations magnétiques des éléments roulants 18. Pour augmenter le flux traversant les bobinages 20, il est préférable de réaliser les éléments d'entraînement 12, 14 avec des matériaux ferromagnétiques .According to another embodiment, it is possible to "reverse" the arrangement of the parts generating a magnetic field, that is to say to cause the modification of the magnetic field by the use of magnetized driven elements 18 of which the setting in motion causes a variation of the relative position of the poles. In particular, as shown in FIG. 5, the two driving elements 12, 14 sliding relative to one another define a space 16 in which elements 18, for example cylindrical, are driven by a rotational movement about their axis and relative translation with respect to the direction of sliding. In the presence of a single driven element, it is thus important that the magnetization of the rolling element 18 is oriented so that the translation and / or rotation causes a variation of orthogonal flow to the driving surfaces 12, 14 Moreover, in the presence of several magnetized elements 18 which follow one another during displacements, preferably an alternating orientation is placed in such a way that they introduce into the part of the winding 20 placed between two consecutive elements a force electromagnetic in the same direction; if it is desired to put the coils 20 in series or in parallel, it is recommended to synchronize the magnetic orientations of the rolling elements 18. In order to increase the flux passing through the coils 20, it is preferable to carry out the driving elements 12, 14 with ferromagnetic materials.
Les éléments entraînés 18 ont été représentés en tant que cylindres bipolaires orientés orthogonalement à leur axe de symétrie. D'autres géométries de la polarité peuvent être utilisées ; la figure 6 illustre ainsi un cylindre multipolaire orienté orthogonalement à son axe de symétrie 18A, une sphère bipolaire orientée orthogonalement à son axe de symétrie 18B, un pignon bipolaire orienté orthogonalement à son axe de symétrie 18C, mais toutes les combinaisons sont envisageables.The driven elements 18 have been shown as bipolar cylinders oriented orthogonal to their axis of symmetry. Other geometries of the polarity can be used; FIG. 6 thus illustrates a multipole cylinder oriented orthogonally to its axis of symmetry 18A, a bipolar sphere oriented orthogonally to its axis of symmetry 18B, a bipolar pinion oriented orthogonal to its axis of symmetry 18C, but all combinations are conceivable.
Par ailleurs, dans le cas où une succession d'éléments roulants est prévue, il est possible également d'utiliser une pluralité de cylindres 18D bipolaires orienté selon leur axe de symétrie, et d'alterner leur orientation. Un mode de réalisation est illustré en figures 7.Moreover, in the case where a succession of rolling elements is provided, it is also possible to use a plurality of bipolar cylinders 18D oriented along their axis of symmetry, and to alternate their orientation. One embodiment is illustrated in FIGS.
La figure 7A illustre également un positionnement alternatif des bobinages 20 de conversion de l'énergie, externe à l'espace 16 et solidarisé à une partie d'entraînement, avantageusement non mobile 12 ; la connexion entre le bobinage 20 et l'un des éléments d'entraînement 12, 14 peut être effectuée par exemple par un support mécanique intégral. Il est possible de coupler le bobinage 20 et le circuit magnétique entre chaque paire Nord/Sud possible, en face avant, en face arrière, ou entre faces ; les sorties peuvent être combinées en série et/ou parallèle en fonction du besoin, c'est-à-dire du système à alimenter en énergie électrique. Pour augmenter le flux magnétique traversant le bobinage 20, ici aussi, il est possible d'ajouter un matériau ferromagnétique 22 lié à la partie centrale du bobinage 20 (figure 7B) . Dans ce mode de réalisation également, le déplacement relatif des parties aimantées 18 par rapport aux surfaces 12, 14 présente au bobinage 20 un champ magnétique variable engendrant une force électromagnétique E et un courant I si ce bobinage 20 est connecté à une charge.FIG. 7A also illustrates an alternative positioning of the windings 20 for converting the energy, external to the space 16 and secured to a driving portion, advantageously non-movable 12; the connection between the coil 20 and one of the drive elements 12, 14 may be effected for example by an integral mechanical support. It is possible to couple the coil 20 and the magnetic circuit between each possible North / South pair, on the front face, on the rear face, or between faces; the outputs can be combined in series and / or parallel depending on the need, that is to say the system to supply electrical energy. For to increase the magnetic flux passing through the winding 20, here too, it is possible to add a ferromagnetic material 22 bonded to the central part of the winding 20 (FIG. 7B). In this embodiment also, the relative displacement of the magnetized portions 18 with respect to the surfaces 12, 14 presents to the coil 20 a variable magnetic field generating an electromagnetic force E and a current I if this coil 20 is connected to a load.
Pour ce mode de réalisation par exemple, la partie axiale d'entraînement 14 peut avoir 4 cm de diamètre, pour une enveloppe extérieure 12 d'épaisseur 1 cm, de diamètre intérieur 6 cm et de longueur 2,5 cm. Les éléments roulants 18 peuvent ainsi être des cylindres de diamètre D = 1 cm et de longueur L = 2 cm : il est préférable que les éléments roulants 18 soient plus courts que les éléments d'entraînement 12, 14 afin qu'ils n'en sortent pas ; des surépaisseurs 24 de guidage peuvent être prévues pour maintenir les cylindres 18 dans l'espace annulaire 16. L'élément ferromagnétique 22 a de préférence un volume de l'ordre de grandeur des éléments roulants 18, ou inférieur, tout comme le bobinage 20. Pour ce mode de réalisation, on peut considérer les performances suivantes : la figure 7C montre les deux configurations pour lesquelles le champ magnétique Bmax à l'intérieur des bobinages est maximum et de signe opposé. Entre ces deux extrêmes, le champ traversant le circuit magnétique peut être considéré comme sinusoïdal de fréquence f . La perméabilité du circuit magnétique est choisie beaucoup plus élevée que celle de l'aimant 18, et sa participation à la réluctance totale peut être considérée comme négligeable. L'énergie magnétique disponible est π-f-L-S-B2 alors : P≈ 2^, avec μ0 perméabilité de l'air etFor this embodiment, for example, the axial driving portion 14 may be 4 cm in diameter, for an outer casing 12 with a thickness of 1 cm, an internal diameter of 6 cm and a length of 2.5 cm. The rolling elements 18 can thus be cylinders with a diameter D = 1 cm and a length L = 2 cm: it is preferable for the rolling elements 18 to be shorter than the driving elements 12, 14 so that they are not do not go out; guiding excess thicknesses 24 may be provided to maintain the cylinders 18 in the annular space 16. The ferromagnetic element 22 preferably has a volume of the order of magnitude of the rolling elements 18, or less, just like the winding 20. For this embodiment, the following performances can be considered: FIG. 7C shows the two configurations for which the magnetic field B max inside the coils is maximum and of opposite sign. Between these two extremes, the field crossing the magnetic circuit can be considered sinusoidal of frequency f. The permeability of magnetic circuit is chosen much higher than that of the magnet 18, and its participation in the total reluctance can be considered negligible. The available magnetic energy is π-fLSB 2 then: P≈ 2 ^, with μ 0 air permeability and
S section de l'aimant 18 (S = π-D2/4) .Section S of the magnet 18 (S = π D 2/4).
Pour un champ maximal Bmax = 1 T, la puissance magnétique est de 3,93 W/Hz . Si le roulement 10 comprend six éléments magnétiques entraînés 18 associés à trois systèmes élément ferromagnétique 22/bobine 20, la fréquence de variation du champ est égale à 1,5 fois la fréquence de rotation de l'élément d'entraînement 14, et la puissance magnétique disponible est égale à 17,7 W par tr/s, soit 442 W pour une vitesse de 1500 tr/s.For a maximum field B max = 1 T, the magnetic power is 3.93 W / Hz. If the bearing 10 comprises six driven magnetic elements 18 associated with three ferromagnetic element 22 / coil 20 systems, the field variation frequency is equal to 1.5 times the rotation frequency of the driving element 14, and the power Magnetic available is equal to 17.7 W per rps, or 442 W for a speed of 1500 r / s.
En raison des pertes dues à la résistance du bobinage, il est raisonnable d'envisager de récupérer de l'ordre de la moitié de cette énergie avec un volume de bobinage 20 de l'ordre de grandeur de celui des aimants roulants 18. La puissance récupérée est donc nettement supérieure à celle généralement nécessaire pour faire fonctionner un capteur. D'ailleurs, dans cette optique de récupération uniquement pour alimenter un capteur, il est suffisant de ne placer qu'un seul système circuit magnétique/bobinage, voire même de ne garder que le bobinage pour capter les variations de flux non canalisés à proximité des aimants roulants, en s' affranchissant totalement du circuit magnétique. II est à noter que le dimensionnement peut prendre des valeurs variées en fonction de l'usage : les dimensions peuvent notamment être fortement accrues pour des essieux de véhicules de type camion, ou fortement restreintes pour des applications en horlogerie. Plus le diamètre de l'axe 14, calculé en fonction du couple à transmettre, est élevé, plus le roulement 10 est gros, et plus le couple susceptible d'être absorbé est élevé, et plus la puissance électrique disponible après conversion est importante.Because of the losses due to the winding resistance, it is reasonable to consider recovering about half of this energy with a winding volume 20 of the order of magnitude of that of the rolling magnets 18. The power recovered is therefore much higher than that usually required to operate a sensor. Moreover, in this optical recovery only to power a sensor, it is sufficient to place only one magnetic circuit / winding system, or even to keep only the winding to capture the unchanneled flow variations near the sensor. rolling magnets, completely freeing the magnetic circuit. It should be noted that the dimensioning can take varied values depending on the use: the dimensions can notably be greatly increased for truck-type vehicle axles, or strongly restricted for clock applications. The higher the diameter of the axis 14, calculated as a function of the torque to be transmitted, the larger the bearing 10, and the greater the torque that can be absorbed, and the greater the electrical power available after conversion is important.
Selon l'invention, il est possible, à partir de la variation d'un champ magnétique dans le temps et/ou l'espace obtenue à partir d'un ou plusieurs éléments ferromagnétiques et/ou aimantés mis en mouvement par roulement ou glissement entre au moins deux surfaces mobiles relativement l'une par rapport à l'autre, de générer de l'énergie électrique utilisable pour alimenter un circuit électronique, un capteur, ou autre. Il est également possible d'utiliser le dispositif selon l'invention comme capteur direct de mesures physiques, pour connaître par exemple la vitesse et/ou la position des éléments d'entraînement, éventuellement les vibrations mécaniques : il suffit de récupérer le signal électrique en sortie d'un bobinage adapté à l'utilisation souhaitée.According to the invention, it is possible, from the variation of a magnetic field in the time and / or the space obtained from one or more ferromagnetic and / or magnetic elements set in rolling or sliding movement between at least two relatively movable surfaces relative to each other, to generate usable electrical energy to power an electronic circuit, a sensor, or other. It is also possible to use the device according to the invention as direct sensor of physical measurements, to know for example the speed and / or the position of the driving elements, possibly the mechanical vibrations: it is sufficient to recover the electrical signal in output of a winding adapted to the desired use.
Il est possible de guider et d'alimenter une partie en mouvement grâce à des roulements dont les éléments roulants ferromagnétiques et/ou aimantés sont couplés à un bobinage magnétique ou autre. De plus, les dispositifs selon l'invention sont capables de fonctionner en inverse, c'est-à-dire de générer un mouvement mécanique à partir d'une source d'énergie électrique .It is possible to guide and feed a moving part through bearings whose ferromagnetic rolling elements and / or magnetized are coupled to a magnetic winding or other. In addition, the devices according to the invention are capable of operating in reverse, that is to say of generating a mechanical movement from a source of electrical energy.
Les parties roulantes font ainsi, selon l'invention, l'objet d'un double emploi, de guide mécanique et de générateur de champ variable. Si la vitesse de rotation est accrue, en particulier si les parties roulantes sont de petites dimensions par rapport au système entraînant, une minimisation du volume du bobinage magnétique nécessaire pour fournir une puissance électrique donnée est obtenue par rapport à un système magnétique qui serait réalisé directement par les deux parties entraînantes . The rolling parts are thus, according to the invention, the object of a dual use, mechanical guide and variable field generator. If the rotational speed is increased, particularly if the rolling parts are small in relation to the driving system, a minimization of the volume of the magnetic winding necessary to provide a given electrical power is obtained with respect to a magnetic system which would be realized directly by the two driving parties.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif générateur de champ magnétique variable (10) comprenant au moins deux éléments d'entraînement (12, 14) mobiles l'un par rapport à l'autre et définissant un espace (16) entre eux, au moins un élément entraîné (18) par le mouvement des éléments d'entraînement (12, 14) localisé dans l'espace (16) et mobile par rapport aux éléments d'entraînement (12, 14), dans lequel l'un des élémentsA variable magnetic field generating device (10) comprising at least two driving elements (12, 14) movable relative to each other and defining a space (16) therebetween, at least one driven element ( 18) by the movement of the drive elements (12, 14) located in the space (16) and movable relative to the driving elements (12, 14), in which one of the elements
(12, 14, 18) au moins comprend une partie générant un champ magnétique qui varie lors du déplacement relatif de cet élément par rapport aux autres .(12, 14, 18) at least comprises a magnetic field generating portion that varies with the relative movement of this element relative to the others.
2. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel l'espace (16) est annulaire et les éléments d'entraînement (12, 14) sont rotatifs l'un par rapport à l'autre.2. Device according to claim 1 wherein the space (16) is annular and the drive elements (12, 14) are rotatable relative to each other.
3. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel les éléments d'entraînement (12, 14) sont plans et se déplacent en translation l'un parallèlement à l'autre.3. Device according to claim 1 wherein the drive elements (12, 14) are planar and move in translation one parallel to the other.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel les éléments entraînés (18) sont sphériques et se déplacent en roulant dans 1' espace (16) .4. Device according to one of claims 1 to 3 wherein the driven elements (18) are spherical and move rolling in one space (16).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel les éléments entraînés (18) sont cylindriques de révolution et se déplacent dans l'espace (16) en tournant autour de leur axe.5. Device according to one of claims 1 to 3 wherein the driven elements (18) are cylindrical of revolution and move in space (16) by rotating about their axis.
6. Dispositif selon la revendication 5 dans lequel les éléments entraînés (18) comprennent des dents à leur surface qui coopèrent avec des dents placées sur les surfaces d'entraînement des éléments d'entraînement (12, 14) .6. Device according to claim 5 wherein the driven elements (18) comprise teeth on their surface which cooperate with teeth placed on the driving surfaces of the driving elements (12, 14).
7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6 dans lequel les éléments entraînés7. Device according to one of claims 4 to 6 wherein the driven elements
(18) comprennent une partie générant un champ magnétique multipolaire orthogonalement à leur axe de roulement .(18) comprise a portion generating a multipolar magnetic field orthogonal to their rolling axis.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 comprenant une pluralité d'éléments entraînés (18) aimantés multipolaires, deux éléments contigus dans le sens de leur déplacement générant un champ magnétique opposé.8. Device according to one of claims 1 to 7 comprising a plurality of driven elements (18) magnetized multipole, two elements contiguous in the direction of their displacement generating an opposite magnetic field.
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 dans lequel deux éléments d'entraînement (12, 14) mobiles l'un par rapport à l'autre comprennent une partie générant un champ magnétique dont les pôles sont alternés le long de la direction de déplacement.9. Device according to one of claims 1 to 8 wherein two driving elements (12, 14) movable relative to each other comprise a magnetic field generating portion whose poles are alternated along the direction of movement.
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 comprenant en outre des moyens (20) pour convertir en énergie électrique la variation du champ magnétique générée par le mouvement relatif.10. Device according to one of claims 1 to 9 further comprising means (20) for converting into electric energy the variation of the magnetic field generated by the relative movement.
11. Dispositif selon la revendication 10 comprenant un bobinage (20) pour convertir la variation de champ magnétique intégré à chaque élément entraîné (18) .The device of claim 10 including a coil (20) for converting the integrated magnetic field variation to each driven member (18).
12. Dispositif selon la revendication 10 comprenant une pluralité d'éléments entraînés (18) et dans lequel les moyens pour convertir comprennent au moins un bobinage (20) .12. Device according to claim 10 comprising a plurality of driven elements (18) and wherein the means for converting comprise at least one coil (20).
13. Dispositif selon la revendication 12 comprenant une pluralité de bobinages (20) localisés dans l'espace (16) et entourant chaque élément entraîné (18) .The device of claim 12 comprising a plurality of spaced-apart windings (20) (16) surrounding each driven member (18).
14. Dispositif selon la revendication 12 comprenant un bobinage (20) localisé dans l'espace (16) et entourant plusieurs éléments entraînés successifs (18) .14. Device according to claim 12 comprising a coil (20) located in the space (16) and surrounding several successive driven elements (18).
15. Dispositif selon la revendication 12 comprenant au moins un bobinage (20) couplé à un élément d'entraînement (12) de façon à couvrir l'intervalle entre deux éléments entraînés consécutifs (18) .15. Device according to claim 12 comprising at least one coil (20) coupled to a driving element (12) so as to cover the interval between two consecutive driven elements (18).
16. Capteur de mesures physiques comprenant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 15, le champ magnétique variable étant apte à récupérer une information sur l'état du capteur.16. Physical measurement sensor comprising a device according to one of claims 1 to 15, the variable magnetic field being able to recover information on the state of the sensor.
17. Utilisation d'un dispositif d'assistance au mouvement (10) comprenant une partie générant un champ magnétique variable lors du mouvement pour récupérer de l'énergie électrique.17. Use of a motion assistance device (10) comprising a portion generating a variable magnetic field during movement to recover electrical energy.
18. Utilisation selon la revendication 17 dans laquelle le dispositif d'assistance est un roulement à billes .18. Use according to claim 17 wherein the assistance device is a ball bearing.
19. Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 16 comprenant la génération d'un mouvement mécanique entre deux parties d'entraînement à partir d'une énergie électrique. 19. Use of a device according to one of claims 1 to 16 comprising generating a mechanical movement between two drive parts from an electrical energy.
PCT/EP2006/063981 2005-07-08 2006-07-06 Device for assisting variation generating movement of a magnetic field WO2007006730A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0552112 2005-07-08
FR0552112A FR2886782A1 (en) 2005-07-08 2005-07-08 Variable magnetic field generating device for e.g. physical sensing device, has rolling unit movable with respect to driving units, where one of units comprises part generating magnetic field that varies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007006730A1 true WO2007006730A1 (en) 2007-01-18

Family

ID=36607424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/063981 WO2007006730A1 (en) 2005-07-08 2006-07-06 Device for assisting variation generating movement of a magnetic field

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2886782A1 (en)
WO (1) WO2007006730A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7851968B2 (en) 2005-07-29 2010-12-14 Commissariat A L'energie Atomique Optimized energy conversion device
WO2011048464A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 Redemptive Technologies Limited Brushless direct current (dc) electric generator with decreased electromagnetic drag

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008058319B4 (en) * 2008-11-21 2017-03-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG roller bearing

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3977739A (en) * 1974-09-06 1976-08-31 Ferrofluidics Corporation Magnetic ball bearing assembly using ferrolubricants
US4752706A (en) * 1983-09-22 1988-06-21 Meszaros Leslie G Rolling magnetic friction electricity generator
WO2003044927A1 (en) * 2001-05-09 2003-05-30 Abb Ab Electrical machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3977739A (en) * 1974-09-06 1976-08-31 Ferrofluidics Corporation Magnetic ball bearing assembly using ferrolubricants
US4752706A (en) * 1983-09-22 1988-06-21 Meszaros Leslie G Rolling magnetic friction electricity generator
WO2003044927A1 (en) * 2001-05-09 2003-05-30 Abb Ab Electrical machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7851968B2 (en) 2005-07-29 2010-12-14 Commissariat A L'energie Atomique Optimized energy conversion device
WO2011048464A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-28 Redemptive Technologies Limited Brushless direct current (dc) electric generator with decreased electromagnetic drag

Also Published As

Publication number Publication date
FR2886782A1 (en) 2006-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2313960B1 (en) Motor with eccentric rotor
WO1992010722A1 (en) Magnetic position and speed sensor having a hall probe
EP2740200B1 (en) Compact positioning assembly comprising an actuator and a sensor built into the yoke of the actuator
FR3045239A1 (en) IMPROVED MOBILE FRAME ACTUATOR AND IMPROVED DYNAMIC
WO2007006730A1 (en) Device for assisting variation generating movement of a magnetic field
FR2888419A1 (en) VARIABLE CAPACITY GENERATING DEVICE FOR GENERATING ELECTRIC ENERGY AND BALL BEARING MOTION ASSISTING DEVICE INCLUDING THE SAME
CA2687070A1 (en) Electromagnetic actuator with variable reluctance
EP2071708B2 (en) Motorised slewing ring
EP3867603B1 (en) Method and sensor system for determining a relative anglular position between two parts, and method for producing a magnetic element
EP0038744B1 (en) Stepping motor, especially for an electronic watch
EP2880744A1 (en) Actuator comprising two magnetic bearing motors
EP0884823A1 (en) Electromagnetical drive apparatus with moving permanent magnet
EP1166295B1 (en) Method for determining the position of a moveable element in at least one main pole air gap in an electromagnetic actuator
EP2650735B1 (en) Winding device of a self-winding watch
FR2618616A1 (en) Electric machine with high drive and/or positioning torque
CA2491421C (en) Linear actuator or generator with rods
EP1619779A1 (en) Electrical Three-Phase Motor
FR2805936A1 (en) ELECTRIC INDUCTION MOTOR OR GENERATOR HAVING A MULTIPOLAR INDUCTOR AND A RADIANT FINED ARMATURE
EP4207564A1 (en) Wide operating speed range energy recovery device
FR2659033A1 (en) ELECTROMECHANICAL VIBRATION GENERATOR AND DEVICE USING THE SAME.
FR2919771A1 (en) MAGNETIC MOTOR WITH PERMANENT MAGNETS
EP4019887A1 (en) Device for detecting a shift in position for an animated mobile element of a cyclic movement
BE1023490B1 (en) Electric motor
EP3667247A1 (en) Rotation angle induction sensor
EP3427373A1 (en) Magnetic transmission system

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06777626

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1