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EP1215370A1 - Linear valve driving device with movable magnets - Google Patents

Linear valve driving device with movable magnets Download PDF

Info

Publication number
EP1215370A1
EP1215370A1 EP01403274A EP01403274A EP1215370A1 EP 1215370 A1 EP1215370 A1 EP 1215370A1 EP 01403274 A EP01403274 A EP 01403274A EP 01403274 A EP01403274 A EP 01403274A EP 1215370 A1 EP1215370 A1 EP 1215370A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
axis
drive device
linear drive
displacement
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01403274A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
André AGNERAY
Frédéric Barbet
Giorgio Bonzano
Jean Claude Vannier
Pierre Vidal
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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
Priority claimed from FR0016374A external-priority patent/FR2818430B1/en
Priority claimed from FR0016376A external-priority patent/FR2818431B1/en
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Publication of EP1215370A1 publication Critical patent/EP1215370A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607—Armatures entering the winding
    • H01F7/1615—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets

Definitions

  • the present invention relates to a linear drive device.
  • a drive device linear along a movement axis A, especially for training of a valve of an internal combustion engine, of the type comprising a fixed part delimiting at least one passage zone in which a part mobile is guided in sliding from an extreme high position towards an extreme low position.
  • electromagnetic valve actuators have two springs, a valve spring and an actuator spring.
  • the body of this type of actuator contains two electromagnets upper and lower which are likely to act on a movable pallet which is mounted on the end of the valve stem.
  • the mobile pallet comes alternately stick on the upper or lower electromagnets when the valve is closed or opened respectively.
  • this type of actuator only allows partial lifting of the valve and even less a continuously variable speed lift.
  • the known electromagnetic actuators require a very large quantity of energy, which implies a significant consumption of current.
  • Gold vehicles currently do not have a sufficient current source compared to the consumption of the actuators.
  • the springs which must be calibrated precisely, cause shocks and therefore additional stresses on the actuators, as well as premature wear of the actuators.
  • the present invention aims to remedy these drawbacks.
  • the movable part comprises at least one permanent magnet, the axis of magnetic attraction of said permanent magnet being substantially perpendicular to the axis of displacement A, and the fixed part comprises at at least two training modules that can each create a field magnetic variable intensity in a direction substantially perpendicular to the axis of displacement A in at least part of the passage area, said movable part being adapted to slide in the passage zone under the action of a magnetic force, attraction or repulsion, resulting from the interaction between the magnetic field created by the magnet permanent, and the magnetic fields created by the modules drive, said force having substantially as direction the axis of displacement A, its direction and its amplitude depending on the directions and amplitudes magnetic fields created by the training modules.
  • the vertical orientation of the axis of displacement A is not not necessary for the operation of the drive device 110 according to the invention.
  • the axis of displacement A could for example be horizontal, therefore perpendicular to the orientation of Earth's gravity.
  • FIG. 1 There is shown in Figures 1 and 2 a drive device linear 10, along an axis of displacement A.
  • the drive device 110 has a fixed part 115 which delimits a vertical slot, in which a movable part 116 is guided in vertical sliding by known guide means (not shown), between an extreme position high and an extreme low position.
  • the movable part 116 consists of a permanent magnet.
  • the movable part 116 is composed, at least in part, of a NdFeB type rare earth magnet forming a parallelepiped plate having a plane of symmetry containing the vertical axis of displacement A and containing a longitudinal axis C which is substantially perpendicular to the axis displacement A, and which extends in the greatest direction of the part mobile 116.
  • the longitudinal axis C is here perpendicular to the plane of Figure 2.
  • the transverse axis B is as being perpendicular to the axis C and the axis A.
  • the transverse axis B constitutes the magnetization axis of the permanent magnet constituting the movable part 116.
  • the sense of magnetization has not of importance, the device 110 according to the invention being assumed to be substantially symmetrical.
  • the permanent magnet can be either solid or sintered to reduce the influence of eddy currents in it.
  • the fixed part 115 consists of two drive modules 120, 130 independent, an upper drive module 120 located on the movable part 116, along the axis of movement A, and a module lower drive 130, located under the movable part 116, along the axis of displacement A.
  • Each drive module 120, 130 comprises a field conductor 121, 131.
  • the plane defined by the axis of displacement A and the longitudinal axis C is the plane of symmetry of the conductors field 121, 131.
  • the field conductor 121, 131 has substantially the shape of a "C", that is to say that it consists of a base 127, 137, of shape substantially parallelepipedic, from which project two opposite edges, two arms which are constituted by a straight part 128A, 129A, 138A, 139A which extends substantially along the axis of movement A, then by an inclined portion 128B, 129B, 138B, 139B which extends in direction of the inclined part 128B, 129B, 138B, 139B of the opposite arm of the same field conductor 121, 131.
  • the two inclined parts 128B, 129B, 138B, 139B are closed one on the other by surfaces opposite ends 125, 135, 126, 136 which delimit an entr0efer 122, 132.
  • the two air gaps 22, 132 constitute the slot in which moves the movable part 116.
  • Each magnetic circuit 121, 131 is equipped with a coil 123, 133.
  • the coils 123, 133 consist of windings of wires electric around the base 127, 137 of the field conductors 121, 131.
  • the windings form turns which are generally parallel to the pan formed by the displacement axis A and the longitudinal axis C.
  • the device 110 is intended to cause a valve not shown.
  • the movable part 116 is connected to the valve by hooking and guiding means not shown, so that the valve extends along the axis of movement A of the movable part 116 and follows the movements of the mobile part 106 along the axis of movement A.
  • the connection between the movable part 116 and the valve preferably allows the free rotation of the valve around the axis A.
  • the attachment means is preferably have the shape of a stirrup so as not to pierce a coil 133 or a field conductor 131, and consist of a non-magnetic material so as not to disturb the operation of the device 110.
  • a coil 123, 133 When a coil 123, 133 is crossed by a current, it forms in the air gap 122, 132 of the drive module 120, 130 containing this coil 123, 133 a magnetic field oriented substantially along the direction B.
  • Each drive module 120, 130 can create a force, either of attraction, or repulsion, on the mobile part 116 which comes from the interaction of the magnetic field from the drive module 120, 130 and that from the mobile part 116.
  • the movable part 116 is drawn into an air gap 122, 132 when the current passing through the coils 123, 133 creates a magnetic field in the air gap 122, 132 with the same meaning as that of the permanent magnet forming a part mobile 116, and is pushed out of the air gap 122, 132 when the current passing through the coils 123, 133 creates a magnetic field in the air gap 122, 132 opposite direction to that of the permanent magnet forming part mobile 116.
  • both drive modules 120, 130 are substantially identical, there are three equilibrium positions for the movable part 116 in the absence of current passing through the coils 123, 133: two stable equilibrium positions for which the mobile part is "swallowed" by one of the modules drive (positions which correspond substantially to the position extreme high and extreme low position) and an equilibrium position unstable where the mobile part 116 is equidistant from each module 120, 130.
  • Field conductors 121, 131 of the drive modules 120, 130 are only open in one place, namely at the level of the air gap 122, 132 so as to optimize the field concentration magnetic in the air gap 122, 132 and reduce magnetic leakage. They consist of a solid or sintered ferromagnetic material, or compound ferromagnetic sheets stacked to limit the effect of Foucault.
  • the height h is substantially equal to the stroke of the mobile part 116.
  • the geometry and relative positions of the two modules 120, 130 are parameters influencing the quantity magnetic energy available to device 110, as well as maximum attraction and repulsion forces that can be delivered.
  • a another important dimension is the thickness e, along the longitudinal axis B, of the movable part 116.
  • the force delivered by the device 110 is directly proportional to the thickness e of the movable part.
  • the greater this thickness the more energy the mobile part 116 has.
  • the mobile part 116 is less easily demagnetized if its thickness e is large, which makes it possible to increase the maximum intensity of the currents which can circulate in the coils 123, 133, and thus, of the forces brought into play.
  • Other dimensioning parameters are the distances d 1 and d 2 separating the two field conductors 121, 131. Indeed, the two drive modules 120, 130 interact with each other. This interaction is amplified, at constant distance between the two drive modules 120, 130, by the level of saturation in the field conductors 121, 131, this level depending in part on the values of the surfaces S 2 , S 1 , and the surfaces 125, 126, 135, 136.
  • the ratio e / d 1 defines the performance of the device 110 with constant congestion and local leaks at the air gaps 122, 132.
  • the ratio e / d 2 defines the inclination of the inclined part 128B, 129B, 138B, 139B which conducts the magnetic flux in the air gap 122, 132, and therefore the leaks between the two field conductors 121, 131.
  • the coils 123, 133 of the drive modules 120, 130 can be independently controlled to optimize consumption to the maximum of electrical energy, because when a drive module 120, 130 exerts a force of attraction on the mobile part 116, limiting the intensity of the current passing through the coil 123, 133 associated with this drive module 120, 130, comes from the saturation of the arms of the field conductor 121, 131 which conduct the flow in the air gap 122, 132, while when drive module 120, 130 exerts a repulsive force on the part mobile 116, limiting the intensity of the current passing through the coil 123, 133 associated with this training module 120, 130 comes from the demagnetization of the movable part 116.
  • the two coils 123, 133 of drive modules 120, 130 can be placed in series and controlled in same time. We then take as limit the intensity of the crossing current the coils 123, 133, the intensity causing the demagnetization of the part mobile 116.
  • the width L of the coils 123, 133 must be large enough to avoid leakage flows inside the copper making up the wires of the coils 123, 133.
  • the overall force exerted by a drive module 120, 130 on the movable part 116 is proportional to the depth prof of the field conductor 121, 131.
  • the device 110 it is possible, with the device 110 according to the invention, to modulate the overall force exerted on the movable part 116, and consequently on the valve, so as to create a positive acceleration of the valve, or negative acceleration to slow it down. It is possible to modulate the amplitude of the overall force applying to the mobile part 116 and by reverse the direction at any time. It is also possible to block the game mobile 116 at any position in its travel.
  • the force, in the absence current, from the upper drive module 120 will be of amplitude larger than that of the lower drive module 130, and one will obtain an overall force without current of substantially constant amplitude which is applied to the movable part 116 to recall it to the high position.
  • the valve can be returned to a closed position, substantially corresponding to the extreme upper position of the movable part 116, by a force which is the sum of a residual force of the modules drive 120, 130 in the absence of current, and of a force, due to passage of current through the coils 123, 133, which can be more or less important depending on the need for sealing at the valve seat that one wishes to obtain during combustion.
  • the locking of the movable part 116 in an intermediate position can be ensured by the current control in the coils 123, 133.
  • a first braking phase is then necessary to stop the moving part 116 at the desired position. Then a small amount of energy is enough to maintain the movable part 116 in this position.
  • the device 110 may include a position transmitting to the current control means supplying the coils, a signal representative of the position of the movable part 116.
  • a position transmitting to the current control means supplying the coils a signal representative of the position of the movable part 116.
  • the axis of displacement A is also axis of symmetry of revolution for the drive modules 120, 130 and the mobile part 116.
  • the conductors field 121, 131 keep a cross section in C, and the characteristics and performance of this variant are governed by the same parameters geometric than in the previous case, the prof parameter being replaced by an equivalent parameter corresponding to the average scope of field conductors 121, 131.
  • the movable part 116 in this case consists of a hollow cylinder.
  • This variant is particularly advantageous insofar as it greatly simplifies guiding and hanging the valve.
  • the rod of the valve 140 slides in two bearings 141, 142 and is connected to the part mobile 116 by four arms 143.
  • This architecture allows, without the addition of additional means, the rotation of the valve around the axis of displacement A.
  • the device according to the invention is substantially symmetrical and that the magnetization axis B of the mobile part is perpendicular to the axis of movement A, makes the device less sensitive to mechanical tolerances in air gaps than a system where the moving part is a pallet.
  • the device according to the present invention is less disturbed by transverse forces (along the C axis) which tend to cause additional friction and therefore more guidance complex. Therefore, the possible asymmetry added to create a force constant in the absence of current does not interfere with operation usual, with current, of the device.
  • the architecture of the device according to the invention makes it possible to obtain a mobile part of reduced volume, allowing to have a high speed for a low mass. Given the high costs of magnet manufacturing permanent, obtaining a mobile part of low volume reduced considerably the overall cost of the drive device.
  • the mobile part 16 has the shape of a substantially parallelepiped plate which defines overall a plane P containing the vertical axis of displacement A and containing an axis longitudinal C which is substantially perpendicular to the axis of movement AT.
  • the longitudinal axis C is here perpendicular to the plane of FIG. 6.
  • the valve 11 is fixed to the lower axial end, along the axis displacement A, of the mobile part 16.
  • the fixed part consists of two magnetic cores 20, 30, located on either side of the air gap 17, and which each have substantially the shape an E.
  • Each core 20.30 has an upper tooth 21.31, a tooth lower 22, 32 a middle tooth 23, 33, which project from a base 27, 37.
  • Each tooth 21, 31, 22, 32, 23, 33 have a first parallelepiped part 21A, 31A, 22A, 32A, 23A, 33A, located on the side of the base 27, 37 and a blooming part 21B, 31B, 22B, 32B, 23B, 3B, located on the side of the air gap 17.
  • the base 27, 37 and the parts parallelepipedic 21A, 31A, 22A, 32A of the upper tooth 21, 31 and lower 22, 32 have substantially the same thickness, along the axis of displacement A, while the parallelepiped part 23A, 33A of the tooth median 23, 33, has an almost double thickness.
  • each tooth 21, 31, 22, 32, 23, 33 is associated with a coil electric 24, 34, 25, 35, 26, 36.
  • each electric coil 24, 34, 25, 35, 26, 36 is formed of windings electric wires around each tooth 21, 31, 22, 32, 23, 33.
  • the electric coils 24, 34, 25, 35, 26, 36 come from of a single winding.
  • the power supply is controlled coils 24, 34, 25, 35, 26, 36 via a single circuit control (not shown).
  • the first is that for each core 20, 30 when the current flows in the electric coil 24, 34 associated with the upper tooth 21, 31 in the direction trigonometric (seen in Figure 5), the current flows in the coil 25, 35 associated with the lower tooth 22, 32 in the counterclockwise direction, and in the coil 26, 36 associated with the middle tooth 23, 33 in the non-direction trigonometric.
  • the second configuration is that for which the current flows in the opposite direction in each coil 24, 34, 25, 35, 26, 36 associated with each tooth 21, 31, 22, 32, 23, 33 of the same core 20, 30, by compared to the previous configuration.
  • the air gap 17 is essentially delimited by a wall flourishes 21B, 31B, 22B, 32B, 23B, 33B.
  • the mobile part 16 consists of a stack, along the axis of displacement A, of four permanent magnets 40, 41, 42, 43, each magnet permanent 40, 41, 42, 43 having a substantially parallelepiped shape.
  • Two main magnets 40, 41, located in the center of the movable part 16, have a height, along the axis of displacement A, approximately equal to half the height of a magnetic core 20, 30.
  • the upper main magnet 40 is located in the upper part, while the lower main magnet 41 is located in lower part.
  • An upper secondary magnet 42 is placed on the magnet upper main 40, while a lower secondary magnet 43 is placed under the lower main magnet 41.
  • the secondary magnets 42, 43 have a height, along the axis of displacement A, equal to half the maximum of the stroke of the movable part 16 between the extreme high position and the position extreme low.
  • the polarity of these permanent magnets is as follows.
  • the upper main magnet 40 has the North Pole oriented, in Figure 6, towards the right, while the lower main magnet 41 has the North Pole oriented towards the left.
  • the upper secondary magnet 42 has the North Pole oriented towards the left, while the lower secondary magnet 43 has the North Pole oriented to the right.
  • the device according to the invention according to the second variant to modulate the overall force exerted on the movable part, and by consequently on the valve, so as to create a positive acceleration of the valve, or negative acceleration to brake it. It is possible to modulate the amplitude of the overall force applied to the mobile part and reverse the direction at any time. It is also possible to block the moving part at any position of its stroke.
  • the locking of the movable part in a position intermediate can be ensured by the current control in the coils.
  • a first braking phase is then necessary to stop the mobile part in the desired position. Then a small amount of energy enough to keep the moving part in this position.
  • the device according to the invention in the second variant of embodiment may include a position sensor transmitting to the means for controlling the current supplying the coils, a signal representative of the position of the moving part. So the device can work in a loop closed servo in order to control in real time the position of the valve.

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Abstract

The linear drive (110) comprises a fixed part (115) defining a passage for a mobile part (116). The mobile part has a permanent magnet, the magnetic axis of which is perpendicular to the axis of displacement (A). The fixed part (115) co-operates with at least two drive modules (120,130) which create a magnetic field of variable intensity in a direction perpendicular to the axis of displacement in a part of the passage defined by the fixed part. The fixed part (115) defines at least one passage in which the mobile part (116) is guided to slide between an extreme high position and an extreme low position. The mobile part is thus under the effect of magnetic attraction or repulsion forces arising from the interaction of the permanent magnetic field and the fields created by the drive modules (120,130), the direction and strength of the force being controlled by the magnetic fields created by the drive modules.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'entraínement linéaire.The present invention relates to a linear drive device.

Plus particulièrement, elle concerne un dispositif d'entraínement linéaire selon un axe de déplacement A, notamment pour l'entraínement d'une soupape d'un moteur à combustion interne, du type comportant une partie fixe délimitant au moins une zone de passage dans laquelle une partie mobile est guidée en coulissement depuis une position extrême haute vers une position extrême basse.More particularly, it relates to a drive device linear along a movement axis A, especially for training of a valve of an internal combustion engine, of the type comprising a fixed part delimiting at least one passage zone in which a part mobile is guided in sliding from an extreme high position towards an extreme low position.

Pour satisfaire les normes de dépollution et pour réduire la consommation des moteurs à combustion interne, les constructeurs automobiles ont développés des moteurs dans lesquels les soupapes sont commandées individuellement par des actionneurs électromagnétiques, par exemple du type décrit dans le document WO-A-96/19643.To meet pollution control standards and to reduce consumption of internal combustion engines, manufacturers automobiles have developed engines in which the valves are individually controlled by electromagnetic actuators, by example of the type described in document WO-A-96/19643.

Généralement, les actionneurs électromagnétiques de soupapes comportent deux ressorts, un ressort de soupape et un ressort d'actionneur.Generally, electromagnetic valve actuators have two springs, a valve spring and an actuator spring.

Le corps de ce type d'actionneur renferme deux électro-aimants supérieur et inférieur qui sont susceptibles d'agir sur une palette mobile qui est montée sur l'extrémité de la tige de soupape. La palette mobile vient se coller alternativement sur les électro-aimants supérieur ou inférieur lorsque l'on commande respectivement la fermeture ou l'oùverture de la soupape.The body of this type of actuator contains two electromagnets upper and lower which are likely to act on a movable pallet which is mounted on the end of the valve stem. The mobile pallet comes alternately stick on the upper or lower electromagnets when the valve is closed or opened respectively.

La disposition des deux électro-aimants implique que, au repos et sous l'action des ressorts, la soupape reste ouverte en position d'équilibre à mi-course.The arrangement of the two electromagnets implies that, at rest and under the action of the springs, the valve remains open in the equilibrium position at halfway.

Par conséquent, pour maintenir la soupape dans sa position extrême haute de fermeture ou dans sa position extrême basse d'ouverture, il est nécessaire d'alimenter l'actionneur en courant électrique. En outre, si les électroaimants ne sont plus alimentés, suite, par exemple, à un défaut de fonctionnement de l'actionneur, la soupape ne vient se positionner dans a position haute extrême, correspondant à une soupape fermée. Il peut, dans ce cas, se produire un choc entre la soupape et le piston lors de la remontée de celui-ci dans le cylindre.Therefore, to keep the valve in its extreme position high closing or in its extreme low opening position, it is necessary to supply the actuator with electric current. In addition, if the electromagnets are no longer supplied, following, for example, a fault in actuator operation, the valve is not positioned in a extreme high position, corresponding to a closed valve. He can, in this case, a shock will occur between the valve and the piston when raising this one in the cylinder.

De plus, ce type d'actionneur ne permet une levée partielle de la soupape et encore moins une levée de vitesse continûment variable.In addition, this type of actuator only allows partial lifting of the valve and even less a continuously variable speed lift.

Pour vaincre les fortes pressions régnant dans le cylindre associé à la soupape, notamment pour l'ouverture de la soupape d'échappement, les actionneurs électromagnétiques connus nécessitent une très grande quantité d'énergie, ce qui implique une consommation importante de courant. Or, actuellement, les véhicules ne disposent pas de source de courant suffisante en regard de la consommation des actionneurs.To overcome the high pressures prevailing in the cylinder associated with the valve, in particular for opening the exhaust valve, the known electromagnetic actuators require a very large quantity of energy, which implies a significant consumption of current. Gold, vehicles currently do not have a sufficient current source compared to the consumption of the actuators.

Un autre inconvénient des actionneurs électromagnétiques connus est que l'énergie qu'ils consomment n'est récupérée que par la compression des ressorts et cette énergie est difficile à maítriser.Another disadvantage of known electromagnetic actuators is that the energy they consume is only recovered by the compression of springs and this energy is difficult to control.

Les ressorts, qui doivent être étalonnés de manière précise, provoquent des chocs et donc des contraintes supplémentaires sur les actionneurs, ainsi qu'une usure prématurée des actionneurs.The springs, which must be calibrated precisely, cause shocks and therefore additional stresses on the actuators, as well as premature wear of the actuators.

Le poids et l'encombrement des actionneurs électromagnétiques connus sont aussi des inconvénients qui pénalisent l'intégration des ces systèmes aux moteurs des véhicules actuels.The weight and size of the electromagnetic actuators known are also disadvantages which penalize the integration of these systems to the engines of current vehicles.

Le fonctionnement des actionneurs électromagnétiques actuels est enfin très sensible aux dispersions de dimensions des éléments de l'actionneur. Si la palette mobile n'est pas correctement dimensionnée, elle se décale par rapport aux électro-aimants ce qui provoque des frottements supplémentaires, car la palette mobile se trouve « de travers » par rapport aux électro-aimants. Il est alors nécessaire de prévoir des bobines d'électro-aimants de fortes puissances pour permettre un bon fonctionnement de l'actionneur.The operation of current electromagnetic actuators is finally very sensitive to the dispersions of dimensions of the elements of the actuator. If the movable pallet is not correctly dimensioned, it shifts relative to the electromagnets which causes friction additional, because the movable pallet is "crooked" in relation to to electromagnets. It is then necessary to provide coils of electromagnets high powers to allow proper operation of the actuator.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.The present invention aims to remedy these drawbacks.

Dans ce but, elle propose un dispositif d'entraínement linéaire dans lequel la partie mobile comporte au moins un aimant permanent, l'axe d'attraction magnétique dudit aimant permanent étant sensiblement perpendiculaire à l'axe de déplacement A, et la partie fixe comporte au moins deux modules d'entraínement pouvant créer chacun un champ magnétique d'intensité variable selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de déplacement A dans au moins une partie de la zone de passage, ladite partie mobile étant adaptée pour coulisser dans la zone de passage sous l'action d'une force magnétique, d'attraction ou de répulsion, issue de l'interaction entre le champ magnétique créé par l'aimant permanent, et les champs magnétiques créés par les modules d'entraínement, ladite force ayant sensiblement comme direction l'axe de déplacement A, son sens et son amplitude dépendant des sens et amplitudes des champs magnétiques créés par les modules d'entraínement.To this end, it offers a linear drive device in which the movable part comprises at least one permanent magnet, the axis of magnetic attraction of said permanent magnet being substantially perpendicular to the axis of displacement A, and the fixed part comprises at at least two training modules that can each create a field magnetic variable intensity in a direction substantially perpendicular to the axis of displacement A in at least part of the passage area, said movable part being adapted to slide in the passage zone under the action of a magnetic force, attraction or repulsion, resulting from the interaction between the magnetic field created by the magnet permanent, and the magnetic fields created by the modules drive, said force having substantially as direction the axis of displacement A, its direction and its amplitude depending on the directions and amplitudes magnetic fields created by the training modules.

D'autres caractéristiques secondaires de l'invention correspondent aux revendications secondaires 2 à 21.Other secondary characteristics of the invention correspond in secondary claims 2 to 21.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins dans lesquels :

  • la figure 1 représente une vue en perspective avec arrachement d'un dispositif d'entraínement linéaire de soupape de moteur à combustion interne qui est réalisé conformément aux enseignements de l'invention,
  • la figure 2 est une vue en coupe par un plan vertical et transversal du dispositif de la figure 1,
  • la figure 3 est une vue en coupe du dispositif selon un second mode de réalisation de l'invention,
  • la figure 4 est une section de la figure 3 ou seuls certains éléments du dispositif sont représentés
  • la figure 5 représente une vue en perspective avec arrachement d'un dispositif d'entraínement linéaire de soupape de moteur à combustion interne selon un deuxième mode de réalisation,
  • la figure 6 est une vue en coupe par un plan vertical et transversal du dispositif de la figure 5.
Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description which follows with reference to the drawings in which:
  • FIG. 1 represents a perspective view with cutaway of a linear drive device for an internal combustion engine valve which is produced in accordance with the teachings of the invention,
  • FIG. 2 is a sectional view through a vertical and transverse plane of the device of FIG. 1,
  • FIG. 3 is a sectional view of the device according to a second embodiment of the invention,
  • Figure 4 is a section of Figure 3 where only certain elements of the device are shown
  • FIG. 5 shows a perspective view with cutaway of a linear drive device for an internal combustion engine valve according to a second embodiment,
  • FIG. 6 is a sectional view through a vertical and transverse plane of the device of FIG. 5.

Dans la suite de la description, les éléments identiques ou similaires porteront des références identiques.In the following description, identical or similar elements will bear identical references.

On définira arbitrairement une orientation verticale de haut en bas suivant l'axe de déplacement, noté A, et conformément à la figure 1.We will arbitrarily define a vertical orientation from top to bottom along the axis of displacement, noted A, and in accordance with Figure 1.

On note que l'orientation verticale de l'axe de déplacement A n'est pas nécessaire au fonctionnement du dispositif d'entraínement 110 selon l'invention. L'axe de déplacement A pourrait par exemple être horizontal, donc perpendiculaire à l'orientation de la gravité terrestre.It is noted that the vertical orientation of the axis of displacement A is not not necessary for the operation of the drive device 110 according to the invention. The axis of displacement A could for example be horizontal, therefore perpendicular to the orientation of Earth's gravity.

On a représenté aux figures 1 et 2 un dispositif d'entraínement linéaire 10, suivant un axe de déplacement A. Le dispositif d'entraínement 110 comporte une partie fixe 115 qui délimite une fente verticale, dans laquelle une partie mobile 116 est guidée en coulissement vertical par des moyens de guidage connus (non représentés), entre une position extrême haute et une position extrême basse.There is shown in Figures 1 and 2 a drive device linear 10, along an axis of displacement A. The drive device 110 has a fixed part 115 which delimits a vertical slot, in which a movable part 116 is guided in vertical sliding by known guide means (not shown), between an extreme position high and an extreme low position.

La partie mobile 116 se compose d'un aimant permanent. De préférence, la partie mobile 116 est composée, au moins en partie, d'un aimant en terre rare du type NdFeB formant une plaque parallèlépipèdique ayant un plan de symétrie contenant l'axe vertical de déplacement A et contenant un axe longitudinal C qui est sensiblement perpendiculaire à l'axe de déplacement A, et qui s'étend selon la plus grande direction de la partie mobile 116.The movable part 116 consists of a permanent magnet. Of preferably, the movable part 116 is composed, at least in part, of a NdFeB type rare earth magnet forming a parallelepiped plate having a plane of symmetry containing the vertical axis of displacement A and containing a longitudinal axis C which is substantially perpendicular to the axis displacement A, and which extends in the greatest direction of the part mobile 116.

L'axe longitudinal C est ici perpendiculaire au plan de la figure 2. L'axe transversal B est comme étant perpendiculaire a l'axe C et l'axe A. L'axe transversal B constitue l'axe de magnétisation de l'aimant permanent constituant la partie mobile 116. Le sens de la magnétisation n'a pas d'importance, le dispositif 110 selon l'invention étant supposé sensiblement symétrique. L'aimant permanent peut être, soit plein, soit fritté, pour réduire l'influence des courants de Foucault dans celui-ci.The longitudinal axis C is here perpendicular to the plane of Figure 2. The transverse axis B is as being perpendicular to the axis C and the axis A. The transverse axis B constitutes the magnetization axis of the permanent magnet constituting the movable part 116. The sense of magnetization has not of importance, the device 110 according to the invention being assumed to be substantially symmetrical. The permanent magnet can be either solid or sintered to reduce the influence of eddy currents in it.

La partie fixe 115 se compose de deux modules d'entraínement indépendants 120, 130, un module d'entraínement supérieur 120 situé sur la partie mobile 116, selon l'axe de déplacement A, et un module d'entraínement inférieur 130, situé sous la partie mobile 116, selon l'axe de déplacement A. Chaque module d'entraínement 120, 130 comprend un conducteur de champ 121, 131. De préférence, le plan défini par l'axe de déplacement A et l'axe longitudinal C est plan de symétrie des conducteurs de champ 121, 131.The fixed part 115 consists of two drive modules 120, 130 independent, an upper drive module 120 located on the movable part 116, along the axis of movement A, and a module lower drive 130, located under the movable part 116, along the axis of displacement A. Each drive module 120, 130 comprises a field conductor 121, 131. Preferably, the plane defined by the axis of displacement A and the longitudinal axis C is the plane of symmetry of the conductors field 121, 131.

Le conducteur de champ 121, 131 a sensiblement la forme d'un « C », c'est-à-dire qu'il est constitué d'une base 127, 137, de forme sensiblement parallèlépipèdique, de laquelle se projettent en saillie à deux bords opposés, deux bras qui sont constitués par une partie droite 128A, 129A, 138A, 139A qui s'étend sensiblement selon l'axe de déplacement A, puis par une partie inclinée 128B, 129B, 138B, 139B qui s'étend en direction de la partie inclinée 128B, 129B, 138B, 139B du bras opposé du même conducteur de champ 121, 131. Les deux parties inclinées 128B, 129B, 138B, 139B se referment l'une sur l'autre par des surfaces d'extrémités 125, 135, 126, 136 en vis-à-vis qui délimitent un entr0efer 122, 132. Les deux entrefers 22, 132 constituent la fente dans laquelle se déplace la partie mobile 116. The field conductor 121, 131 has substantially the shape of a "C", that is to say that it consists of a base 127, 137, of shape substantially parallelepipedic, from which project two opposite edges, two arms which are constituted by a straight part 128A, 129A, 138A, 139A which extends substantially along the axis of movement A, then by an inclined portion 128B, 129B, 138B, 139B which extends in direction of the inclined part 128B, 129B, 138B, 139B of the opposite arm of the same field conductor 121, 131. The two inclined parts 128B, 129B, 138B, 139B are closed one on the other by surfaces opposite ends 125, 135, 126, 136 which delimit an entr0efer 122, 132. The two air gaps 22, 132 constitute the slot in which moves the movable part 116.

Chaque circuit magnétique 121, 131 est équipé d'une bobine 123, 133. Les bobines 123, 133 sont constituées d'enroulements de fils électriques autour de la base 127, 137 des conducteurs de champ 121, 131. Les enroulements forment des spires qui sont globalement parallèles au pan formé par l'axe de déplacement A et l'axe longitudinal C.Each magnetic circuit 121, 131 is equipped with a coil 123, 133. The coils 123, 133 consist of windings of wires electric around the base 127, 137 of the field conductors 121, 131. The windings form turns which are generally parallel to the pan formed by the displacement axis A and the longitudinal axis C.

Le dispositif 110 selon l'invention est destiné à entraíner une soupape non représentée. La partie mobile 116 est reliée à la soupape par des moyens d'accroche et de guidage non représentés, de telle sorte que la soupape s'étende selon l'axe de déplacement A de la partie mobile 116 et suive les déplacements de la partie mobile 106 selon l'axe de déplacement A. La liaison entre la partie mobile 116 et la soupape autorise de préférence la libre rotation de la soupape autour de l'axe A. Les moyens d'accroche est de guidage ont de préférence la forme d'un étrier de façon à ne pas percer une bobine 133 ou un conducteur de champ 131, et se composent d'un matériau non magnétique pour ne pas perturber le fonctionnement du dispositif 110.The device 110 according to the invention is intended to cause a valve not shown. The movable part 116 is connected to the valve by hooking and guiding means not shown, so that the valve extends along the axis of movement A of the movable part 116 and follows the movements of the mobile part 106 along the axis of movement A. The connection between the movable part 116 and the valve preferably allows the free rotation of the valve around the axis A. The attachment means is preferably have the shape of a stirrup so as not to pierce a coil 133 or a field conductor 131, and consist of a non-magnetic material so as not to disturb the operation of the device 110.

Lorsqu'une bobine 123, 133 est traversée par un courant, il se forme dans l'entrefer 122, 132 du module d'entraínement 120, 130 contenant cette bobine 123, 133 un champ magnétique orienté sensiblement selon la direction B.When a coil 123, 133 is crossed by a current, it forms in the air gap 122, 132 of the drive module 120, 130 containing this coil 123, 133 a magnetic field oriented substantially along the direction B.

Chaque module d'entraínement 120, 130 peut créer une force, soit d'attraction, soit de répulsion, sur la partie mobile 116 qui provient de l'interaction du champ magnétique issu du module d'entraínement 120, 130 et de celui issu de la partie mobile 116.Each drive module 120, 130 can create a force, either of attraction, or repulsion, on the mobile part 116 which comes from the interaction of the magnetic field from the drive module 120, 130 and that from the mobile part 116.

Sous l'effet de l'attraction magnétique des modules d'entraínement 120, 130, exercée par le champ magnétique régnant dans l'entrefer 122, 132, sur l'aimant permanent formant la partie mobile 116, celle-ci peut venir se déplacer depuis la position extrême haute jusqu'à la position extrême basse. La partie mobile 116 est attirée dans un entrefer 122, 132 lorsque le courant traversant les bobines 123, 133 crée un champ magnétique dans l'entrefer 122, 132 de même sens que celui de l'aimant permanent formant partie mobile 116, et est repoussé hors de l'entrefer 122, 132 lorsque le courant traversant les bobines 123, 133 crée un champ magnétique dans l'entrefer 122, 132 de sens opposé à celui de l'aimant permanent formant partie mobile 116.Under the effect of the magnetic attraction of the drive modules 120, 130, exerted by the magnetic field prevailing in the air gap 122, 132, on the permanent magnet forming the mobile part 116, this can come move from the extreme high position to the extreme low position. The movable part 116 is drawn into an air gap 122, 132 when the current passing through the coils 123, 133 creates a magnetic field in the air gap 122, 132 with the same meaning as that of the permanent magnet forming a part mobile 116, and is pushed out of the air gap 122, 132 when the current passing through the coils 123, 133 creates a magnetic field in the air gap 122, 132 opposite direction to that of the permanent magnet forming part mobile 116.

En l'absence de courant traversant les bobines 123, 133 la partie mobile 116 est également soumise à une force de la part de chaque module d'entraínement 120, 130 qui tend à la placer de façon à fermer le circuit magnétique associé au module d'entraínement 120, 130. Si les deux modules d'entraínement 120, 130 sont sensiblement identiques, il y a trois positions d'équilibre pour la partie mobile 116 en l'absence de courant traversant les bobines 123, 133 : deux positions d'équilibre stables pour lesquelles la partie mobile est « avalée » par l'un des modules d'entraínement (positions qui correspondent sensiblement à la position extrême haute et la position extrême basse) et une position d'équilibre instable où la partie mobile 116 est à équidistance de chaque module d'entraínement 120, 130.In the absence of current passing through the coils 123, 133 the part mobile 116 is also subjected to a force from each module 120, 130 which tends to place it so as to close the circuit magnetic associated with the drive module 120, 130. If both drive modules 120, 130 are substantially identical, there are three equilibrium positions for the movable part 116 in the absence of current passing through the coils 123, 133: two stable equilibrium positions for which the mobile part is "swallowed" by one of the modules drive (positions which correspond substantially to the position extreme high and extreme low position) and an equilibrium position unstable where the mobile part 116 is equidistant from each module 120, 130.

Les conducteurs de champ 121, 131 des modules d'entraínement 120, 130 ne sont ouverts qu'à un seul endroit, à savoir au niveau de l'entrefer 122, 132 de façon à optimiser la concentration de champ magnétique dans l'entrefer 122, 132 et de réduire les fuites magnétiques. Ils sont constitués par un matériau ferromagnétique plein ou fritté, ou composé de tôles ferromagnétiques empilées pour limiter l'effet des courants de Foucault.Field conductors 121, 131 of the drive modules 120, 130 are only open in one place, namely at the level of the air gap 122, 132 so as to optimize the field concentration magnetic in the air gap 122, 132 and reduce magnetic leakage. They consist of a solid or sintered ferromagnetic material, or compound ferromagnetic sheets stacked to limit the effect of Foucault.

Les conducteurs de champ 121, 131 sont définis par les données géométriques suivantes :

  • la hauteur h, selon l'axe de déplacement A, des surfaces d'extrémités 125, 135, 126, 136 en vis-à-vis qui délimitent l'entrefer 122, 132.
  • la surface S1 d'une section droite de la base la base 127, 137,
  • la surface S2 moyenne d'une section droite de la partie droite 128A, 129A, 138A, 139A,
  • la distance maximale L séparant les parties droites 128A, 129A, 138A, 139A, cette distance correspondant sensiblement à la largeur des bobines 23,33,
  • la profondeur prof, selon l'axe longitudinal C, de la base 127, 137,
The field conductors 121, 131 are defined by the following geometric data:
  • the height h , along the axis of displacement A, of the end surfaces 125, 135, 126, 136 opposite which delimit the air gap 122, 132.
  • the surface S 1 of a straight section of the base the base 127, 137,
  • the mean area S 2 of a cross section of the straight part 128A, 129A, 138A, 139A,
  • the maximum distance L separating the straight parts 128A, 129A, 138A, 139A, this distance corresponding substantially to the width of the coils 23.33,
  • the depth prof , along the longitudinal axis C, of the base 127, 137,

La position relative entre les deux conducteurs de champ 121, 131 est paramètrée par les données suivantes :

  • la distance d1 minimale, selon l'axe de déplacement A, qui sépare une partie inclinées 128B, 129B, 138B, 139B d'un conducteur de champ 121, 131 de la partie inclinée 128B, 129B, 138B, 139B de l'autre conducteur de champ 121, 131 qui lui est en vis-à-vis,
  • la distance d2 maximale, selon l'axe de déplacement A, qui sépare une partie inclinées 128B, 129B, 138B, 139B d'un conducteur de champ 21,31 de la partie inclinée 128B, 129B, 138B, 139B de l'autre conducteur de champ 121, 131 qui lui est en vis-à-vis.
The relative position between the two field conductors 121, 131 is parameterized by the following data:
  • the minimum distance d 1 , along the axis of displacement A, which separates an inclined part 128B, 129B, 138B, 139B from a field conductor 121, 131 from the inclined part 128B, 129B, 138B, 139B from the other field conductor 121, 131 facing it,
  • the maximum distance d 2 , along the axis of displacement A, which separates one inclined part 128B, 129B, 138B, 139B from one field conductor 21.31 from the inclined part 128B, 129B, 138B, 139B from the other field conductor 121, 131 which is opposite it.

De préférence, la hauteur h est sensiblement égale à la course de la partie mobile 116.Preferably, the height h is substantially equal to the stroke of the mobile part 116.

La géométrie et les positions relatives des deux modules d'entraínement 120, 130 sont des paramètres influant sur la quantité d'énergie magnétique dont le dispositif 110 peut disposer, ainsi que des forces d'attraction et de répulsion maximales pouvant être délivrées. Une autre dimension importante est l'épaisseur e, selon l'axe longitudinal B, de la partie mobile 116. The geometry and relative positions of the two modules 120, 130 are parameters influencing the quantity magnetic energy available to device 110, as well as maximum attraction and repulsion forces that can be delivered. A another important dimension is the thickness e, along the longitudinal axis B, of the movable part 116.

En effet, la force délivrée par le dispositif 110 est directement proportionnelle à l'épaisseur e de la partie mobile. Plus cette épaisseur est importante, plus la partie mobile 116 dispose d'énergie. De plus, la partie mobile 116 se désaimante moins facilement si son épaisseur e est importante, ce qui permet d'augmenter l'intensité maximale des courants pouvant circuler dans les bobines 123, 133, et ainsi, des forces mises en jeu.Indeed, the force delivered by the device 110 is directly proportional to the thickness e of the movable part. The greater this thickness, the more energy the mobile part 116 has. In addition, the mobile part 116 is less easily demagnetized if its thickness e is large, which makes it possible to increase the maximum intensity of the currents which can circulate in the coils 123, 133, and thus, of the forces brought into play.

D'autres paramètres dimensionnants sont les distances d1 et d2 séparant les deux conducteurs de champ 121, 131. En effet, les deux modules d'entraínement 120, 130 interagissent entre eux. Cette interaction est amplifiée, à distance constante entre les deux modules d'entraínement 120, 130, par le niveau de saturations dans les conducteurs de champ 121, 131, ce niveau dépendant en partie des valeurs des surfaces S2 , S1 , et des surfaces 125, 126, 135, 136.Other dimensioning parameters are the distances d 1 and d 2 separating the two field conductors 121, 131. Indeed, the two drive modules 120, 130 interact with each other. This interaction is amplified, at constant distance between the two drive modules 120, 130, by the level of saturation in the field conductors 121, 131, this level depending in part on the values of the surfaces S 2 , S 1 , and the surfaces 125, 126, 135, 136.

Il apparaít que le rapport e/ d1 définit les performances du dispositif 110 à encombrement constant et les fuites locales au niveau des entrefers 122, 132. Le rapport e/ d2 , le rapport e/ d1 étant fixé, définit l'inclinaison de la partie inclinée 128B, 129B, 138B, 139B qui conduit le flux magnétique dans l'entrefer 122, 132, et donc les fuites entre les deux conducteurs de champ 121, 131.It appears that the ratio e / d 1 defines the performance of the device 110 with constant congestion and local leaks at the air gaps 122, 132. The ratio e / d 2 , the ratio e / d 1 being fixed, defines the inclination of the inclined part 128B, 129B, 138B, 139B which conducts the magnetic flux in the air gap 122, 132, and therefore the leaks between the two field conductors 121, 131.

Ces rapports sont optimisés de façon à ce que la réluctance entre les conducteurs de champs 121, 131 soit faible devant la réluctance devant les entrefers 122, 132.These ratios are optimized so that the reluctance between the field conductors 121, 131 is weak in front of the reluctance in front of the air gaps 122, 132.

Les bobines 123, 133 des modules d'entraínement 120, 130 peuvent être pilotées indépendamment pour optimiser au maximum la consommation d'énergie électrique, car lorsqu'un module d'entraínement 120, 130 exerce une force d'attraction sur la partie mobile 116, la limitation de l'intensité du courant traversant la bobine 123, 133 associée à ce module d'entraínement 120, 130, provient de la saturation des bras du conducteur de champ 121, 131 qui conduisent le flux dans l'entrefer 122, 132, tandis que lorsqu'un module d'entraínement 120, 130 exerce une force de répulsion sur la partie mobile 116, la limitation de l'intensité du courant traversant la bobine 123, 133 associée à ce module d'entraínement 120, 130 provient de la démagnétisation de la partie mobile 116. Les deux bobines 123, 133 des modules d'entraínement 120, 130 peuvent être mises en série et pilotées en même temps. On prend alors comme limite d'intensité du courant traversant les bobines 123, 133, l'intensité entraínant la démagnétisation de la partie mobile 116.The coils 123, 133 of the drive modules 120, 130 can be independently controlled to optimize consumption to the maximum of electrical energy, because when a drive module 120, 130 exerts a force of attraction on the mobile part 116, limiting the intensity of the current passing through the coil 123, 133 associated with this drive module 120, 130, comes from the saturation of the arms of the field conductor 121, 131 which conduct the flow in the air gap 122, 132, while when drive module 120, 130 exerts a repulsive force on the part mobile 116, limiting the intensity of the current passing through the coil 123, 133 associated with this training module 120, 130 comes from the demagnetization of the movable part 116. The two coils 123, 133 of drive modules 120, 130 can be placed in series and controlled in same time. We then take as limit the intensity of the crossing current the coils 123, 133, the intensity causing the demagnetization of the part mobile 116.

La largeur L des bobines 123, 133 doit être suffisamment importante pour éviter les flux de fuite à l'intérieur du cuivre composant les fils des bobines 123, 133.The width L of the coils 123, 133 must be large enough to avoid leakage flows inside the copper making up the wires of the coils 123, 133.

La force globale exercée par un module d'entraínement 120, 130 sur la partie mobile 116 est proportionnelle à la profondeur prof du conducteur de champ 121, 131.The overall force exerted by a drive module 120, 130 on the movable part 116 is proportional to the depth prof of the field conductor 121, 131.

Il est possible, avec le dispositif 110 selon l'invention, de moduler la force globale exercée sur la partie mobile 116, et par conséquent sur la soupape, de façon à créer une accélération positive de la soupape, ou bien une accélération négative pour la freiner. Il est possible de moduler l'amplitude de la force globale s'appliquant sur la partie mobile 116 et en inverser le sens à tout moment. Il est en outre possible de bloquer la partie mobile 116 à n'importe quelle position de sa course.It is possible, with the device 110 according to the invention, to modulate the overall force exerted on the movable part 116, and consequently on the valve, so as to create a positive acceleration of the valve, or negative acceleration to slow it down. It is possible to modulate the amplitude of the overall force applying to the mobile part 116 and by reverse the direction at any time. It is also possible to block the game mobile 116 at any position in its travel.

Il est finalement possible de rappeler la partie mobile 116 dans la position extrême haute en l'absence de courant traversant les bobines 123, 133, de façon à ce que la soupape soit dans une position fermée en l'absence de courant traversant les bobines 123, 133, et ainsi qu'elle ne puisse entrer en contact avec le piston, par exemple. Pour ce faire, il suffit de créer une dissymétrie entre les forces résultantes appliquées par les modules d'entraínement 120, 130 sur la partie mobile 116 en l'absence de courant traversant les bobines 123, 133. Par exemple, en augmentant la largeur de l'entrefer 132 du module d'entraínement inférieur 130, la force, en l'absence de courant, issue du module d'entraínement supérieure 120 sera d'amplitude plus importante que celle du module d'entraínement inférieur 130, et l'on obtiendra une force globale sans courant d'amplitude sensiblement constante qui s'applique sur la partie mobile 116 pour la rappeler en position haute.It is finally possible to recall the movable part 116 in the extreme high position in the absence of current passing through the coils 123, 133, so that the valve is in a closed position in the absence of current passing through the coils 123, 133, and so that it cannot enter in contact with the piston, for example. To do this, simply create a asymmetry between the resulting forces applied by the modules drive 120, 130 on the movable part 116 in the absence of current passing through the coils 123, 133. For example, by increasing the width of the air gap 132 of the lower drive module 130, the force, in the absence current, from the upper drive module 120 will be of amplitude larger than that of the lower drive module 130, and one will obtain an overall force without current of substantially constant amplitude which is applied to the movable part 116 to recall it to the high position.

Ainsi, lors d'un fonctionnement normale du dispositif 110 selon l'invention, la soupape peut être ramenée dans une position fermée, correspondant sensiblement à la position extrême haute de la partie mobile 116, par une force qui est la somme d'une force résiduelle des modules d'entraínement 120, 130 en l'absence de courant, et d'une force, due au passage du courant dans les bobines 123, 133, qui peut être plus ou moins importante suivant le besoin d'étanchéité au niveau du siège de soupape que l'on souhaite obtenir pendant la combustion.Thus, during normal operation of the device 110 according to the invention, the valve can be returned to a closed position, substantially corresponding to the extreme upper position of the movable part 116, by a force which is the sum of a residual force of the modules drive 120, 130 in the absence of current, and of a force, due to passage of current through the coils 123, 133, which can be more or less important depending on the need for sealing at the valve seat that one wishes to obtain during combustion.

Le blocage de partie mobile 116 dans une position intermédiaire peut être assuré par l'asservissement du courant dans les bobines 123, 133. Une première phase de freinage est alors nécessaire pour arrêter la partie mobile 116 à la position voulue. Ensuite, une petite quantité d'énergie suffit pour maintenir la partie mobile 116 dans cette position.The locking of the movable part 116 in an intermediate position can be ensured by the current control in the coils 123, 133. A first braking phase is then necessary to stop the moving part 116 at the desired position. Then a small amount of energy is enough to maintain the movable part 116 in this position.

Le dispositif 110 selon l'invention peut comporter un capteur de position transmettant aux moyens de pilotage du courant alimentant les bobines, un signal représentatif de la position de la partie mobile 116. Ainsi, le dispositif 110 peut-il fonctionner en boucle d'asservissement fermée afin de contrôler en temps réel la position de la soupape.The device 110 according to the invention may include a position transmitting to the current control means supplying the coils, a signal representative of the position of the movable part 116. Thus, can device 110 operate in a closed control loop so control the valve position in real time.

Selon une variante de l'invention représentée sur les figures 3 et 4, l'axe de déplacement A est aussi axe de symétrie de révolution pour les modules d'entraínement 120, 130 et la partie mobile 116. Les conducteurs de champ 121, 131 conservent une section droite en C, et les caractéristiques et performances de cette variante sont régies par les mêmes paramètres géométriques que dans le cas précédent, le paramètre prof étant remplacé par un paramètre équivalent correspondant au périmètre moyen des conducteurs de champ 121, 131.According to a variant of the invention shown in FIGS. 3 and 4, the axis of displacement A is also axis of symmetry of revolution for the drive modules 120, 130 and the mobile part 116. The conductors field 121, 131 keep a cross section in C, and the characteristics and performance of this variant are governed by the same parameters geometric than in the previous case, the prof parameter being replaced by an equivalent parameter corresponding to the average scope of field conductors 121, 131.

La partie mobile 116 se compose dans ce cas d'un cylindre creux. Cette variante est particulièrement avantageuse dans la mesure où elle simplifie grandement le guidage et l'accroche de la soupape. En effet, la tige de la soupape 140 coulisse dans deux paliers 141, 142 et est reliée à la partie mobile 116 par quatre bras 143. Cette architecture autorise, sans l'ajout de moyens supplémentaires, la rotation de la soupape autour de l'axe de déplacement A.The movable part 116 in this case consists of a hollow cylinder. This variant is particularly advantageous insofar as it greatly simplifies guiding and hanging the valve. Indeed, the rod of the valve 140 slides in two bearings 141, 142 and is connected to the part mobile 116 by four arms 143. This architecture allows, without the addition of additional means, the rotation of the valve around the axis of displacement A.

Le fait que le dispositif selon l'invention soit sensiblement symétrique et que l'axe d'aimantation B de la partie mobile soit perpendiculaire à l'axe de déplacement A, fait que le dispositif est moins sensible aux tolérances mécaniques dans les entrefers qu'un système où la partie mobile est une palette. Ainsi, le dispositif selon la présente invention est moins perturbé par des forces transverses (selon l'axe C) qui tendent à provoquer des frottements supplémentaires et donc un guidage plus complexes. De ce fait, l'éventuelle dissymétrie ajoutée pour créer une force constante en l'absence de courant ne vient pas perturber le fonctionnement habituel, avec courant, du dispositif.The fact that the device according to the invention is substantially symmetrical and that the magnetization axis B of the mobile part is perpendicular to the axis of movement A, makes the device less sensitive to mechanical tolerances in air gaps than a system where the moving part is a pallet. Thus, the device according to the present invention is less disturbed by transverse forces (along the C axis) which tend to cause additional friction and therefore more guidance complex. Therefore, the possible asymmetry added to create a force constant in the absence of current does not interfere with operation usual, with current, of the device.

Pour une chambre de combustion, il y a généralement deux dispositifs d'entraínement qui sont placés à proximité et qui provoquent, pour des dispositifs d'entraínement habituels, du type à palette mobile, des dissymétries supplémentaires et donc peuvent causer un grippage de la soupape dû aux frottements ajoutés. Dans le cas du présent dispositif, nous avons vu que la les dissymétries sont moins pénalisantes. Il est toutefois possible de placer entre deux dispositifs d'entraínement proches, une plaque de matériau conducteur (par exemple, du cuivre ou de l'aluminium) pour limiter les interactions entre les dispositifs d'entraínement. For a combustion chamber, there are generally two training devices which are placed nearby and which cause, for usual drive devices, of the movable pallet type, additional asymmetries and therefore can cause seizure of the valve due to added friction. In the case of this device, we we have seen that the asymmetries are less penalizing. It is however possible to place between two close training devices, a plate conductive material (e.g. copper or aluminum) for limit interactions between training devices.

L'architecture du dispositif selon l'invention permet d'obtenir une partie mobile de volume réduit, permettant d'avoir une vitesse importante pour une faible masse. Etant donné les coûts élevés de fabrication d'aimant permanent, l'obtention d'une partie mobile de faible volume réduit considérablement le coût global du dispositif d'entraínement.The architecture of the device according to the invention makes it possible to obtain a mobile part of reduced volume, allowing to have a high speed for a low mass. Given the high costs of magnet manufacturing permanent, obtaining a mobile part of low volume reduced considerably the overall cost of the drive device.

Une deuxième variante de réalisation selon l'invention va à présent être décrite en référence aux figures 5 et 6.A second variant embodiment according to the invention will now be described with reference to Figures 5 and 6.

Dans cette deuxième variante de réalisation, la partie mobile 16 a la forme d'une plaque sensiblement parallélépipèdique qui définit globalement un plan P contenant l'axe vertical de déplacement A et contenant un axe longitudinal C qui est sensiblement perpendiculaire à l'axe de déplacement A.In this second alternative embodiment, the mobile part 16 has the shape of a substantially parallelepiped plate which defines overall a plane P containing the vertical axis of displacement A and containing an axis longitudinal C which is substantially perpendicular to the axis of movement AT.

L'axe longitudinal C est ici perpendiculaire au plan de la figure 6.The longitudinal axis C is here perpendicular to the plane of FIG. 6.

La soupape 11 est fixée à l'extrémité axiale inférieure, suivant l'axe de déplacement A, de la partie mobile 16.The valve 11 is fixed to the lower axial end, along the axis displacement A, of the mobile part 16.

La partie fixe se compose de deux noyaux magnétiques 20, 30, situés de part et d'autre de l'entrefer 17, et qui ont chacun sensiblement la forme d'un E. Chaque noyau 20,30 comporte une dent supérieure 21,31, une dent inférieure 22, 32 une dent médiane 23, 33, qui se projettent en saillie depuis une base 27, 37. Chaque dent 21, 31, 22, 32, 23, 33 présentent une première partie parallélépipèdique 21A, 31A, 22A, 32A, 23A, 33A, située du côté de la base 27, 37 et une partie formant épanouissement 21B, 31B, 22B, 32B, 23B, 3B, située du côté de l'entrefer 17.The fixed part consists of two magnetic cores 20, 30, located on either side of the air gap 17, and which each have substantially the shape an E. Each core 20.30 has an upper tooth 21.31, a tooth lower 22, 32 a middle tooth 23, 33, which project from a base 27, 37. Each tooth 21, 31, 22, 32, 23, 33 have a first parallelepiped part 21A, 31A, 22A, 32A, 23A, 33A, located on the side of the base 27, 37 and a blooming part 21B, 31B, 22B, 32B, 23B, 3B, located on the side of the air gap 17.

Pour chaque noyau 20, 30, la base 27, 37 et les parties parallélépipèdiques 21A, 31A, 22A, 32A de la dent supérieure 21, 31 et inférieure 22, 32 ont sensiblement la même épaisseur, selon l'axe de déplacement A, tandis que la partie parallélépipèdique 23A, 33A de la dent médiane 23, 33, présente une épaisseur à peu près double. For each core 20, 30, the base 27, 37 and the parts parallelepipedic 21A, 31A, 22A, 32A of the upper tooth 21, 31 and lower 22, 32 have substantially the same thickness, along the axis of displacement A, while the parallelepiped part 23A, 33A of the tooth median 23, 33, has an almost double thickness.

A chaque dent 21, 31, 22, 32, 23, 33 est associée une bobine électrique 24, 34, 25, 35, 26, 36. Dans le mode de réalisation représenté ici, chaque bobine électrique 24, 34, 25, 35, 26, 36 est formée d'enroulements de fils électriques autour de chaque dent 21, 31, 22, 32, 23, 33. Les enroulements dorment des spires qui sont globalement parallèles au plan P. Préférentiellement, les bobines électriques 24, 34, 25, 35, 26, 36 sont issues d'un unique bobinage. On commande, dans ce cas l'alimentation, en courant des bobines 24, 34, 25, 35, 26, 36 par l'intermédiaire d'un unique circuit de commande (non représenté).Each tooth 21, 31, 22, 32, 23, 33 is associated with a coil electric 24, 34, 25, 35, 26, 36. In the embodiment shown here, each electric coil 24, 34, 25, 35, 26, 36 is formed of windings electric wires around each tooth 21, 31, 22, 32, 23, 33. The windings sleep turns which are generally parallel to the plane P. Preferably, the electric coils 24, 34, 25, 35, 26, 36 come from of a single winding. In this case, the power supply is controlled coils 24, 34, 25, 35, 26, 36 via a single circuit control (not shown).

Il y a alors deux configurations de circulation de courant possible : la première est que, pour chaque noyau 20, 30 lorsque le courant circule dans la bobine électrique 24, 34 associée à la dent supérieure 21, 31 dans le sens trigonométrique (vue de la figure 5), le courant circule dans la bobine 25, 35 associée à la dent inférieure 22, 32 dans le sens trigonométrique, et dans la bobine 26, 36 associée à la dent médiane 23, 33 dans le sens non trigonométrique. La seconde configuration est celle pour laquelle le courant circule dans le sens opposé dans chaque bobine 24, 34, 25, 35, 26, 36 associée à chaque dent 21, 31, 22, 32, 23, 33 d'un même noyau 20, 30, par rapport à la configuration précédente.There are then two possible current flow configurations: the first is that for each core 20, 30 when the current flows in the electric coil 24, 34 associated with the upper tooth 21, 31 in the direction trigonometric (seen in Figure 5), the current flows in the coil 25, 35 associated with the lower tooth 22, 32 in the counterclockwise direction, and in the coil 26, 36 associated with the middle tooth 23, 33 in the non-direction trigonometric. The second configuration is that for which the current flows in the opposite direction in each coil 24, 34, 25, 35, 26, 36 associated with each tooth 21, 31, 22, 32, 23, 33 of the same core 20, 30, by compared to the previous configuration.

Il apparaít que l'entrefer 17 est essentiellement délimité par une paroi des épanouissements 21B, 31B, 22B, 32B, 23B, 33B.It appears that the air gap 17 is essentially delimited by a wall flourishes 21B, 31B, 22B, 32B, 23B, 33B.

La partie mobile 16 se composent d'un empilement, selon l'axe de déplacement A, de quatre aimants permanents 40, 41, 42, 43, chaque aimant permanent 40, 41, 42, 43 ayant une forme sensiblement parallélépipèdique. Deux aimants principaux 40, 41, situés au centre de la partie mobile 16, ont une hauteur, selon l'axe de déplacement A, environ égale à la moitié de la hauteur d'un noyau magnétique 20, 30. L'aimant principal supérieur 40 est situé en partie haute, tandis que l'aimant principal inférieur 41 est situé en partie basse. Un aimant secondaire supérieur 42 est placé sur l'aimant principal supérieur 40, tandis qu'un aimant secondaire inférieur 43 est placé sous l'aimant principal inférieur 41. Les aimants secondaires 42, 43 ont une hauteur, selon l'axe de déplacement A, égale à la moitié du maximum de la course de la partie mobile 16 entre la position extrême haute et la position extrême basse. La polarité de ces aimants permanents est la suivante. L'aimant principal supérieur 40 a le pôle Nord orienté, sur la figure 6, vers la droite, tandis que l'aimant principal inférieur 41 a le pôle Nord orienté vers la gauche. L'aimant secondaire supérieur 42 a le pôle Nord orienté vers la gauche, tandis que l'aimant secondaire inférieur 43 a le pôle Nord orienté vers la droite.The mobile part 16 consists of a stack, along the axis of displacement A, of four permanent magnets 40, 41, 42, 43, each magnet permanent 40, 41, 42, 43 having a substantially parallelepiped shape. Two main magnets 40, 41, located in the center of the movable part 16, have a height, along the axis of displacement A, approximately equal to half the height of a magnetic core 20, 30. The upper main magnet 40 is located in the upper part, while the lower main magnet 41 is located in lower part. An upper secondary magnet 42 is placed on the magnet upper main 40, while a lower secondary magnet 43 is placed under the lower main magnet 41. The secondary magnets 42, 43 have a height, along the axis of displacement A, equal to half the maximum of the stroke of the movable part 16 between the extreme high position and the position extreme low. The polarity of these permanent magnets is as follows. The upper main magnet 40 has the North Pole oriented, in Figure 6, towards the right, while the lower main magnet 41 has the North Pole oriented towards the left. The upper secondary magnet 42 has the North Pole oriented towards the left, while the lower secondary magnet 43 has the North Pole oriented to the right.

Sur les figures 5 et 6, la partie mobile 16 est représentée en position extrême haute.In Figures 5 and 6, the movable part 16 is shown in position extreme high.

Lorsqu'un courant traverse une bobine électrique 24, 34, 25, 35, 26,, on obtient la formation d'une induction magnétique, dans l'entrefer 16, entre les dents 21, 31, 22, 32, 23, 33 des noyaux magnétiques 20, 30 qui sont associées auxdites bobines 24, 34, 25, 35, 26, 36. Une force magnétique, de direction l'axe de déplacement A, s'exerce alors sur la partie mobile 16 et tend à la placer dans une position d'équilibre magnétique. Suivant le sens de circulation des courants dans les différentes bobines 24, 34, 25, 35, 26, 36, on peut piloter le sens et l'intensité de la force résultante globale appliquée à la partie mobile 16 et donc le déplacement de la partie mobile 16.When a current flows through an electric coil 24, 34, 25, 35, 26 ,, we obtain the formation of a magnetic induction, in the air gap 16, between the teeth 21, 31, 22, 32, 23, 33 of the magnetic cores 20, 30 which are associated with said coils 24, 34, 25, 35, 26, 36. A magnetic force, of direction of the axis of displacement A, is then exerted on the mobile part 16 and tends to place it in a position of magnetic equilibrium. According to the meaning of circulation of currents in the different coils 24, 34, 25, 35, 26, 36, we can control the direction and intensity of the overall resulting force applied to the mobile part 16 and therefore the displacement of the mobile part 16.

Ainsi, lorsque le courant circulant dans les bobines 24, 34 associées aux dents supérieures 21, 31, selon la figure 5, dans le sens trigonométrique, le courant circule dans les bobines 25, 35 associées aux dents inférieures 22, 32 également dans le sens trigonométrique comme expliqué précédemment, et dans les bobines 25, 35 associées aux dents médianes 23, 33 dans le sens non trigonométrique, la partie mobile 16 a tendance à être attirée jusqu'à sa position extrême basse. Pour changer le sens des forces développées dans la partie mobile 16, il suffit d'inverser le sens de circulation du courant dans les bobines associées aux dent supérieures 21, 31 et inférieures 22, 32 et médianes 23, 33.Thus, when the current flowing in the coils 24, 34 associated to the upper teeth 21, 31, according to FIG. 5, in the counterclockwise direction, the current flows in the coils 25, 35 associated with the lower teeth 22, 32 also counterclockwise as explained above, and in the coils 25, 35 associated with the middle teeth 23, 33 in the direction non-trigonometric, the mobile part 16 tends to be attracted until it extreme low position. To change the direction of the forces developed in the mobile part 16, it suffices to reverse the direction of current flow in the coils associated with the upper teeth 21, 31 and lower 22, 32 and medians 23, 33.

La présence d'épanouissements 21B, 31B, 22B, 32B, 23B, 33B, permet au flux magnétique d'occuper une plus grande partie de l'entrefer 17 lorsque les bobines 24, 34, 25, 35, 26, 36 sont traversées par un courant.The presence of flourishes 21B, 31B, 22B, 32B, 23B, 33B, allows the magnetic flux to occupy a larger part of the air gap 17 when the coils 24, 34, 25, 35, 26, 36 are crossed by a current.

Il est possible, avec le dispositif selon l'invention selon la deuxième variante, de moduler la force globale exercée sur la partie mobile, et par conséquent sur la soupape, de façon à créer une accélération positive de la soupape, ou bien une accélération négative pour la freiner. Il est possible de moduler l'amplitude de la force globale s'appliquant sur la partie mobile et en inverser le sens à tout moment. Il est en outre possible de bloquer la partie mobile à n'importe quelle position de sa course.It is possible, with the device according to the invention according to the second variant, to modulate the overall force exerted on the movable part, and by consequently on the valve, so as to create a positive acceleration of the valve, or negative acceleration to brake it. It is possible to modulate the amplitude of the overall force applied to the mobile part and reverse the direction at any time. It is also possible to block the moving part at any position of its stroke.

De même, le blocage de partie mobile dans une position intermédiaire peut être assuré par l'asservissement du courant dans les bobines. Une première phase de freinage est alors nécessaire pour arrêter la partie mobile à la position voulue. Ensuite, une petite quantité d'énergie suffit pour maintenir la partie mobile dans cette position.Similarly, the locking of the movable part in a position intermediate can be ensured by the current control in the coils. A first braking phase is then necessary to stop the mobile part in the desired position. Then a small amount of energy enough to keep the moving part in this position.

Le dispositif selon l'invention dans la deuxième variante de réalisation peut comporter un capteur de position transmettant aux moyens de pilotage du courant alimentant les bobines, un signal représentatif de la position de la partie mobile. Ainsi, le dispositif peut-il fonctionner en boucle d'asservissement fermée afin de contrôler en temps réel la position de la soupape.The device according to the invention in the second variant of embodiment may include a position sensor transmitting to the means for controlling the current supplying the coils, a signal representative of the position of the moving part. So the device can work in a loop closed servo in order to control in real time the position of the valve.

La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.The present invention is in no way limited to the embodiment described and illustrated which has been given only by way of example. On the contrary, the invention includes all technical equivalents of the means described as well as their combinations if these are carried out according to his spirit.

Claims (21)

Dispositif d'entraínement linéaire (10, 110) selon un axe de déplacement A, notamment pour l'entraínement d'une soupape d'un moteur à combustion interne, du type comportant une partie fixe (15, 115) délimitant au moins une zone de passage dans laquelle une partie mobile (116) est guidée en coulissement depuis une position extrême haute vers une position extrême basse, caractérisé en ce que la partie mobile (16, 116) comporte au moins un aimant permanent, l'axe d'attraction magnétique dudit aimant permanent étant sensiblement perpendiculaire à l'axe de déplacement A, et en ce que la partie fixe (15, 115) comporte au moins deux modules d'entraínement (20, 120, 30, 130) pouvant créer chacun un champ magnétique d'intensité variable selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de déplacement A dans au moins une partie de la zone de passage, ladite partie mobile (16, 116) étant adaptée pour coulisser dans la zone de passage sous l'action d'une force magnétique, d'attraction ou de répulsion, issue de l'interaction entre le champ magnétique créé par l'aimant permanent, et les champs magnétiques créés par les modules d'entraínement (20, 120, 30, 130), ladite force ayant sensiblement comme direction l'axe de déplacement A, son sens et son amplitude dépendant des sens et amplitudes des champs magnétiques créés par les modules d'entraínement (20, 120, 30, 130).Linear drive device (10, 110) along a displacement axis A, in particular for driving a valve of an internal combustion engine, of the type comprising a fixed part (15, 115) delimiting at least one zone passage in which a mobile part (116) is guided in sliding from an extreme high position to an extreme low position, characterized in that the mobile part (16, 116) comprises at least one permanent magnet, the axis of attraction magnetic of said permanent magnet being substantially perpendicular to the axis of movement A, and in that the fixed part (15, 115) comprises at least two drive modules (20, 120, 30, 130) which can each create a magnetic field of variable intensity in a direction substantially perpendicular to the axis of movement A in at least part of the passage area, said movable part (16, 116) being adapted to slide in the passage area under the action of a magnetic force ic, attraction or repulsion, resulting from the interaction between the magnetic field created by the permanent magnet, and the magnetic fields created by the drive modules (20, 120, 30, 130), said force having substantially as direction of the axis of displacement A, its direction and its amplitude depending on the directions and amplitudes of the magnetic fields created by the drive modules (20, 120, 30, 130). Dispositif d'entraínement linéaire (110) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie mobile (116) comprend un unique aimant permanent, dont l'axe d'attraction magnétique est sensiblement perpendiculaire à l'axe de déplacement A.Linear drive device (110) according to claim 1, characterized in that the movable part (116) comprises a single permanent magnet, the axis of magnetic attraction of which is substantially perpendicular to the axis of displacement A. Dispositif d'entraínement linéaire (110) selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les modules d'entraínement (120, 130) sont agencés, selon l'axe de déplacement A, sur et sous la zone de passage. Linear drive device (110) according to claims 1 or 2, characterized in that the drive modules (120, 130) are arranged, along the axis of movement A, on and under the passage area. Dispositif d'entraínement linéaire (110) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque module d'entraínement (120, 130) comporte un conducteur de champ (121, 131), constitué d'un matériau ferromagnétique, et au moins une bobine électrique (123, 133).Linear drive device (110) according to one of claims 1 to 3, characterized in that each drive module (120, 130) comprises a field conductor (121, 131), made of a ferromagnetic material, and at least one electric coil (123, 133). Dispositif d'entraínement linéaire (110) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au moins un conducteur de champ (121, 131) présente une section droite comportant une base rectangulaire (127, 137), aux deux bords opposés de laquelle s'étendent deux bras, chaque bras comprenant une première partie trapézoïdale (128A, 129A, 138A, 139A) qui s'étend sensiblement perpendiculairement à la base (127, 137) et une seconde partie (128B, 129B, 138B, 139B) sensiblement en forme de parallélogramme qui est inclinée par rapport à la première partie (128A, 129A, 138A, 139A), une bobine électrique (123, 133) venant entourer la base (127, 137) du conducteur de champ (121, 131).Linear drive device (110) according to claim 4, characterized in that at least one field conductor (121, 131) has a cross section having a rectangular base (127, 137), at the two opposite edges of which s extend two arms, each arm comprising a first trapezoidal part (128A, 129A, 138A, 139A) which extends substantially perpendicular to the base (127, 137) and a second part (128B, 129B, 138B, 139B) substantially in form of parallelogram which is inclined relative to the first part (128A, 129A, 138A, 139A), an electric coil (123, 133) surrounding the base (127, 137) of the field conductor (121, 131). Dispositif d'entraínement linéaire (110) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux secondes parties inclinées (128B, 129B, 138B, 139B) de chaque conducteur de champ (121, 131) s'étendent l'une vers l'autre, et présentent à leur extrémité libre une surface (125, 126, 135, 136), les deux surfaces (125, 126, 135, 136) des deux parties inclinées (128B, 129B, 138B, 139B) étant agencées sensiblement en vis-à-vis de façon à former un entrefer (122, 132).Linear drive device (110) according to claim 5, characterized in that the two second inclined parts (128B, 129B, 138B, 139B) of each field conductor (121, 131) extend towards each other. other, and have at their free end a surface (125, 126, 135, 136), the two surfaces (125, 126, 135, 136) of the two inclined parts (128B, 129B, 138B, 139B) being arranged substantially in screws opposite so as to form an air gap (122, 132). Dispositif d'entraínement linéaire (110) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'en position extrême haute, la partie mobile (116) occupe la majeure partie de l'entrefer (122) de l'un des conducteurs de champ (121), et en ce qu'en position extrême basse, elle occupe la majeure partie de l'entrefer (132) de l'autre conducteur de champ (131).Linear drive device (110) according to claim 6, characterized in that in the extreme high position, the movable part (116) occupies most of the air gap (122) of one of the field conductors (121 ), and in that in the extreme low position, it occupies most of the air gap (132) of the other field conductor (131). Dispositif d'entraínement linéaire (110) selon les revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les conducteurs de champ (121, 131) sont des profilés. Linear drive device (110) according to claims 4 to 7, characterized in that the field conductors (121, 131) are profiles. Dispositif d'entraínement linéaire (110) selon les revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'axe de déplacement A est axe de symétrie de révolution de chaque conducteur de champ (121, 131).Linear drive device (110) according to claims 4 to 7, characterized in that the displacement axis A is axis of symmetry of revolution of each field conductor (121, 131). Dispositif d'entraínement linéaire (110) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la partie mobile (116) est un cylindre creux d'axe l'axe de déplacement A, relié à une tige (140) d'axe l'axe de déplacement A par au moins un bras (143).Linear drive device (110) according to claim 9, characterized in that the movable part (116) is a hollow cylinder with axis of movement A, connected to a rod (140) with axis displacement A by at least one arm (143). Dispositif d'entraínement linéaire (110) selon l'une quelconques des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la réluctance entre les conducteurs de champ (121, 131) est faible devant la réluctance de chaque entrefer (122, 132).Linear drive device (110) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the reluctance between the field conductors (121, 131) is low compared to the reluctance of each air gap (122, 132). Dispositif d'entraínement linéaire (110) selon l'une quelconques des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les modules d'entraínement (120, 130) présentent une dissymétrie de structure, de façon à ce qu'en l'absence de champs magnétiques crées par les modules d'entraínement (120, 130), la force résultante s'appliquant sur la partie mobile (116), issue de l'interaction entre le champ magnétique créé par la partie mobile (116) et la structure des modules d'entraínement (120, 130), tend à déplacer la partie mobile (116) toujours vers la même position extrême parmi les positions extrêmes haute ou basse.Linear drive device (110) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the drive modules (120, 130) have an asymmetry of structure, so that in the absence of magnetic fields created by the drive modules (120, 130), the resulting force being applied to the mobile part (116), resulting from the interaction between the magnetic field created by the mobile part (116) and the structure of the drive modules (120, 130), tends to move the movable part (116) always towards the same extreme position among the high or low extreme positions. Dispositif d'entraínement linéaire (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie mobile (16) comprend au moins deux aimants permanents (40,41,42,43), superposés suivant l'axe de déplacement A, d'axe d'attraction magnétique sensiblement perpendiculaire à l'axe de déplacement A et de polarité inversée.Linear drive device (10) according to claim 1, characterized in that the movable part (16) comprises at least two permanent magnets (40,41,42,43), superimposed along the axis of movement A, d ' axis of magnetic attraction substantially perpendicular to the axis of displacement A and of reverse polarity. Dispositif d'entraínement linéaire (10) selon la revendication 13, caractérisé en ce que la partie mobile (16) comporte quatre aimants permanents (40,41,42,43), superposés suivant l'axe de déplacement A, d'axe d'attraction magnétique sensiblement perpendiculaire à l'axe de déplacement A, la polarité d'un aimant (40,41,42,43) étant inversée par rapport à celle du ou des aimants adjacents (40,41,42,43).Linear drive device (10) according to claim 13, characterized in that the movable part (16) comprises four permanent magnets (40,41,42,43), superimposed along the axis of movement A, of axis d magnetic attraction substantially perpendicular to the axis of movement A, the polarity of a magnet (40,41,42,43) being reversed with respect to that of the adjacent magnet (s) (40,41,42,43). Dispositif d'entraínement linéaire selon l'une des revendications 1, 13 ou 14, caractérisé en ce que les modules d'entraínement (20,30) sont agencés en vis-à-vis de chaque côté de la zone de passage (17).Linear drive device according to one of claims 1, 13 or 14, characterized in that the drive modules (20,30) are arranged opposite each side of the passage area (17) . Dispositif d'entraínement linéaire selon l'une des revendications 1 ou 13 à 15, caractérisé en ce que chaque module d'entraínement (20,30) comporte un conducteur de champ (21,31), constitué d'un matériau ferromagnétique, et au moins une bobine électrique (24,34,25,35,26,36).Linear drive device according to one of claims 1 or 13 to 15, characterized in that each drive module (20,30) comprises a field conductor (21,31), made of a ferromagnetic material, and at least one electric coil (24,34,25,35,26,36). Dispositif d'entraínement linéaire (10) selon la revendication 16, caractérisé en ce que le conducteur de champ (21,31) a une section droite présentant une base (27,37) depuis laquelle s'étendent trois dents (21,31,22,32,23,33), des premières et deuxième dents (21,31,22,32) à deux bords opposés de la base (27,37), et une troisième dent (23,33) sensiblement à équidistance des première et deuxième dents (21,31,22,32), une bobine électrique (24,34,25,35,26,36) étant associée à chaque dent (21,31,22,32,23,33).Linear drive device (10) according to claim 16, characterized in that the field conductor (21,31) has a cross section having a base (27,37) from which extend three teeth (21,31, 22,32,23,33), first and second teeth (21,31,22,32) with two opposite edges of the base (27,37), and a third tooth (23,33) substantially equidistant from the first and second tooth (21,31,22,32), an electric coil (24,34,25,35,26,36) being associated with each tooth (21,31,22,32,23,33). Dispositif d'entraínement linéaire (10) selon la revendication 17, caractérisé en ce que chaque dent (21,31,22,32,23,33) s'évase à son extrémité libre.Linear drive device (10) according to claim 17, characterized in that each tooth (21,31,22,32,23,33) flares at its free end. Dispositif d'entraínement linéaire (10) selon la revendication 18, caractérisé en ce que les modules d'entraínement (20,30) sont agencés de façon à ce que les évasements des extrémités libres de chaque dent (21,31,22,32,23,33) soient en vis-à-vis.Linear drive device (10) according to claim 18, characterized in that the drive modules (20,30) are arranged so that the flares of the free ends of each tooth (21,31,22,32 , 23.33) are opposite. Dispositif d'entraínement linéaire (10) selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisé en ce que chaque dent (21, 31, 22, 32, 23, 33) comporte une partie parallélépipèdique (21A, 31A, 22A, 32A, 23A, 33A) , la dimension, selon l'axe de déplacement A, de la partie parallélépipèdique (23A,33A) de la troisième dent (33) étant sensiblement le double des dimensions, selon l'axe de déplacement A, des parties parallélépipèdiques (21A,31A,22A,32A) des première et deuxième dents (21,31,22,32).Linear drive device (10) according to one of claims 17 to 19, characterized in that each tooth (21, 31, 22, 32, 23, 33) has a parallelepipedal part (21A, 31A, 22A, 32A, 23A, 33A), the dimension, along the axis of displacement A, of the parallelepiped part (23A, 33A) of the third tooth (33) being substantially double the dimensions, along the axis of movement A, of the parallelepiped parts (21A, 31A, 22A, 32A) of the first and second teeth (21,31,22,32). Dispositif d'entraínement linéaire (10) selon les revendications 14 et 16, caractérisé en ce que les dimensions, selon l'axe de déplacement A, des conducteurs de champ (21,31) sont sensiblement égales, et en ce que chaque aimant (40,41,42,43) se présente sous la forme d'un parallélépipède, les hauteurs, selon l'axe de déplacement A, des deux aimants permanents (40,41) situés au centre de la superposition des aimants permanents (40,41,42,43) étant sensiblement égales à la moitié desdites dimensions, selon l'axe de déplacement A, des conducteurs de champ (21,31), tandis que les dimensions, selon l'axe de déplacement A, des aimants permanents (42,43) situés aux positions extrêmes de superposition des aimants permanents (40,41,42,43) étant sensiblement égales à la course de la partie mobile (16) entre la position extrême haute et la position extrême basse.Linear drive device (10) according to claims 14 and 16, characterized in that the dimensions, along the axis of movement A, of the field conductors (21,31) are substantially equal, and in that each magnet ( 40,41,42,43) is in the form of a parallelepiped, the heights, along the axis of displacement A, of the two permanent magnets (40,41) located at the center of the superposition of the permanent magnets (40, 41,42,43) being substantially equal to half of said dimensions, along the axis of displacement A, of the field conductors (21,31), while the dimensions, along the axis of displacement A, of the permanent magnets ( 42,43) located at the extreme positions of superposition of the permanent magnets (40,41,42,43) being substantially equal to the travel of the movable part (16) between the extreme high position and the extreme low position.
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