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Patent Searching and Data


Title:
ROTATION DRIVING DEVICE FOR DRIVING A ROTARY SHAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/107750
Kind Code:
A1
Abstract:
The rotation driving device for driving a rotary shaft is a novel system for producing a driving force from an assembly of magnetic or magnetised elements and toothed gears, releasing this driving force via one or two coaxial outputs. The rotation driving device for driving a rotary shaft comprises a centrally positioned axis carrying one or more magnetic or magnetised elements and a toothed synchronisation gear. This assembly forms the rotor. The system is also composed of other peripheral axes around the rotor, each carrying a magnetic or magnetised element and a toothed synchronisation gear. Finally, toothed transmission gears connect, by meshing, the toothed synchronisation gears of the rotor to those of the peripheral axes. In order to control the movement of the system, the latter uses an electromagnetic stator or a control means composed of rings having magnetic or magnetised elements, thus making it possible to control the slowing down, acceleration or resting of this movement. The production of the force of the system is substantially based on a contribution by magnetic elements of the rotor and those of the peripheral axes, as well as on the positioning of the magnetic poles of all the elements synchronised by the toothed gears. The latter are applied so that the speed of rotation of a magnetic pole of the rotor is greater than that of a magnetic pole belonging to an element carried by a peripheral axis.

Inventors:
TAOUFIK HICHAM (MA)
Application Number:
PCT/MA2020/000008
Publication Date:
June 03, 2021
Filing Date:
October 20, 2020
Export Citation:
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Assignee:
TAOUFIK HICHAM (MA)
International Classes:
H02K53/00
Domestic Patent References:
WO1994003962A11994-02-17
Foreign References:
EP3410583A12018-12-05
CA2935747A12018-01-07
US20020158531A12002-10-31
FR2493065A11982-04-30
CA2038006A11992-09-12
Attorney, Agent or Firm:
CABINET DIANI (MA)
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Claims:
REVENDICATIONS

1- Dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif, comprenant un cadre annulaire du moteur (8), auquel des commandes sont appelées sur le long de sa circonférence, des pignons dentés de transmission (7.2), un nombre d’unités magnétiques (6 et 6.1) et de pignons dentés de synchronisation du champs magnétiques (7 et 7.1) portés respectivement par un axe du rotor (1.1) et ses axes périphériques (1.2), caractérisé en ce que quel que soit le pôle magnétique d’un élément du rotor il se dirige alternativement entre les deux pôles magnétiques d’éléments portés par les axes périphériques pour créer un travail mécanique .

2- Dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l’alternance du pôle magnétique d’un élément du rotor est synchronisée par des pignons dentés pour créer une variation du flux magnétique.

3- Dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’implication de pignons dentés de synchronisation assure aux pôles d’un ou de plusieurs éléments magnétiques ou magnétisés du rotor (P.2) note P.M.R une vitesse de rotation élevée par rapport aux pôles d’un quelconque élément porté par un axe périphérique P.2 note P.M.P.

4- Dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le diamètre du pignon denté de synchronisation porté par l’axe du rotor doit être inférieur au diamètre circonscrit par un ou plusieurs éléments magnétiques ou magnétisés du rotor.

5- Dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif, selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre circonscrit par un ou plusieurs éléments magnétiques ou magnétisés portés par l’axe du rotor doit être supérieur au diamètre d’un élément porté par un axe périphérique.

6- Dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif, selon la revendication 5, caractérisé en ce que le nombre de tours par minute d’un élément magnétique ou magnétisé porté par un axe périphérique peut être supérieur ou égal à celui d’un élément porté par l’axe du rotor.

7- Dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif, selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’un ou plusieurs éléments magnétiques ou magnétisés portés par l’axe du rotor et ceux portés par les axes périphériques, dont l’ensemble synchronisé par pignons dentés au sein du cadre annulaire du moteur, peuvent prendre une autre forme géométrique et/ou une autre appellation.

8- Dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif, selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moteur fait appel à un stator électromagnétique, ou à des anneaux composés par d’autres éléments à champ magnétique lui permettant de commander le ralentissement, l’accélération ou la mise en repos de sa rotation synchronisée.

9- Dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moteur peut s’appliquer à un divers engin fixe ou mobile, et suivant besoins, disposé d’une de ses deux sorties coaxiales pour une boite à vitesses et de l’autre pour actionner d’autres accessoires.

REVENDICATIONS MODIFIÉES reçues par le Bureau international le 16 MARS 2021 (16.03.21)

REVENDICATIONS

1- Dispositif d'entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif, comprenant un cadre annulaire du moteur (8), des pignons dentés de transmission (7.2), des pignons dentés de synchronisation du champs magnétiques (7 et 7.1), un nombre d'unités d'aimants permanents (6 et 6.1), portés respectivement par un axe du rotor (1.1) et ses axes périphériques (1.2), l'appel de commandes (P.5), (5), ces dernières, extérieur à l'objet de l'invention sont appelées sur le long de la circonférence du cadre annulaire (8), caractérisé en ce que l'activité du système peut se réaliser à partir d'un seul pôle magnétique (P.2), (P.M.R (S)) d'un aimant permanent du rotor sous réserve que ce pôle se dirige alternativement entre les deux pôles magnétiques (P.2), (P.M.P,(S et N)) d'aimants permanents portés par les axes périphériques pour produire un travail mécanique .

2- Dispositif d'entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les champs magnétiques des pôles d'un et de plusieurs aimants permanents portés par les axes périphériques, exercent une force sur un ou plusieurs pôles d'aimants permanents du rotor pour s'alterner et produisent une variation du flux magnétique.

3- Dispositif d'entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'implication de pignons dentés de synchronisation assure aux pôles d'un ou de plusieurs aimants permanents du rotor (P.2) note P.M.R (pôle S) une vitesse de rotation élevée par rapport aux pôles d'un quelconque aimant permanent porté par un axe périphérique (P.2) note P.M.P (pôles N et S).

4 Dispositif d'entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le diamètre du pignon denté de synchronisation porté par l'axe du rotor doit être inférieur au diamètre circonscrit par un ou plusieurs aimants permanents du rotor.

5- Dispositif d'entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif, selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre circonscrit par un ou plusieurs aimants permanents portés par l'axe du rotor doit être supérieur au diamètre d'un aimant permanent porté par un axe périphérique.

6- Dispositif d'entraînement pour entraîner un arbre rotatif, selon la revendication 5, caractérisé en ce que le nombre de tours par minute d'un aimant permanent porté par un axe périphérique peut être supérieur ou égal à celui d'un aimant permanent porté par l'axe du rotor. 7- Dispositif d'entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif, selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs aimants permanents portés par l'axe du rotor et ceux portés par les axes périphériques, dont l'ensemble synchronisé par pignons dentés au sein du cadre annulaire du moteur, peuvent prendre une autre forme géométrique et/ou une autre appellation.

8 Dispositif d'entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif, selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moteur fait appel à des commandes (exclues à l'objet de l'invention), tel un stator électromagnétique, ou à des anneaux composés par d'autres aimants permanents à champ magnétique lui permettant de commander le ralentissement, l'accélération ou la mise en repos de sa rotation synchronisée.

9- Dispositif d'entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moteur peut s'appliquer à un divers engin fixe ou mobile, et suivant besoins, disposé d'une de ses deux sorties coaxiales pour une boite à vitesses et de l'autre pour actionner d'autres accessoires.

Description:
DISPOSITF D’ENTRAÎNEMENT EN ROTATION POUR ENTRAÎNER UN ARBRE ROTATIF

Le dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif est un nouveau système qui concerne un moteur, destiné à produire une force motrice, et ce afin d’atténuer la dépendance de l’énergie relative aux besoins de nos engins actuels.

Les moyens d’énergie mis en œuvre pour le mouvement d’un quelconque engin (véhicule, avion, bateau, générateur électrique) sont des moyens coûteux et souvent nocifs. Les énergies renouvelables n’arrivent pas à satisfaire non plus les besoins incessants de la demande. Pour atteindre l’objectif d’atténuation de l’énergie relative au mouvement de nos engins actuels, le dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif représente un nouveau système alternatif.

Le dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif possède plusieurs objectifs.

En premier lieu, il permet au système de dégager une force motrice à la hauteur d’un quelconque besoin.

En second lieu, il fournit un système qui prend en compte une facilité de fabrication, un faible coût de production, une fiabilité d’utilisation et une large portée d’application.

Il propose également un système qui prend en compte nombreux moyens d’adaptation. Il peut s’accoupler, par exemple, à un système ou à une boite à vitesses d’un engin roulant ou encore à celle de divers accessoires tels que alternateurs, climatiseurs et pompes. Il peut aussi actionner un générateur électrique et ce, dans un espace atmosphérique ou en dehors de l’atmosphère terrestre.

Le dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif est un système conçu pour dégager une force motrice par une ou deux sorties coaxiales à partir d’un ensemble d’éléments magnétiques ou magnétisés et de pignons dentés. La stabilité du système dépend essentiellement d’un cadre et des supports de roulements qui maintiennent les axes du système. Ces roulements fixés aux supports permettent à ce système une souplesse de rotation aux axes portant des éléments magnétiques ou magnétisés et des pignons dentés. Le cadre devrait être conçu en une matière rigide afin d’éviter la torsion du système et permet ainsi de maintenir en place la géométrie de tous les composants nécessaires à son bon fonctionnement.

Le système est composé d’un ensemble comprenant des axes, des éléments magnétiques ou magnétisés et des pignons dentés de synchronisation. Chaque axe porte en même temps au moins un élément magnétique ou magnétisé et au moins un pignon denté de synchronisation. L’un des axes de ce système prend une position centrale en tant qu’axe du rotor, tandis que les autres servent d’axes périphériques.

Ce système emploie également d’autres pignons dentés. Ils sont en charge de la transmission entre un pignon denté de synchronisation porté par l’axe du rotor et les pignons dentés de synchronisation portés par les axes périphériques. Les pignons dentés de synchronisation portés par les axes périphériques s’engrènent un par un, ou par paire, à l’un des pignons dentés de transmission. Un autre pignon denté de transmission s’engrène à son tour au pignon denté de synchronisation porté par l’axe du rotor.

Cet axe est en position centrale et porte un ensemble composé d’un ou de plusieurs éléments magnétiques ou magnétisés et d’un ou de plusieurs pignons dentés de synchronisation : cet ensemble représente le rotor. Les autres axes ont une position périphérique autour de ce rotor. L’axe du rotor présente une ou deux sorties coaxiales afin de dégager la force motrice du système.

La réduction du volume qu’occupe le dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif n’est possible que grâce à l’importance des pignons dentés de transmission. L’ensemble des pignons dentés (de transmission et de synchronisation) permettent ainsi par ces engrènements de synchroniser le mouvement rotatif entre éléments magnétiques ou magnétisés appartenant au rotor et ceux appartenant aux axes périphériques.

En somme, c’est un dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif comprenant un cadre annulaire du moteur (8), auquel des commandes sont appelées sur le long de sa circonférence, des pignons dentés de transmission (7.2), un nombre d’unités magnétiques (6 et 6.1) et de pignons dentés de synchronisation du champs magnétiques (7 et 7.1) portés respectivement par un axe du rotor (1.1 ) et ses axes périphériques (1.2).

Afin de maîtriser le mouvement rotatif des éléments magnétiques ou magnétisés synchronisés par les pignons dentés, le système fait appel à un stator de commande. Le mouvement rotatif de ce système étant considérable, les moyens de commandes engagés doivent être donc à la hauteur de leur mission.

L’interaction des champs magnétiques d’éléments portés par des axes périphériques ne présente pas une contrainte qui puisse bloquer l’activité en continue du système. Chaque contrainte entre champs d’éléments périphériques est contre carrée par son opposé. Par exemple : une contrainte de deux champs magnétiques (nord, nord) a pour opposer deux autres champs magnétiques (sud, nord).

Les interactions des champs magnétiques qui se rapportent à la répulsion et à la traction magnétique entre les pôles d’éléments périphériques et ceux appartenant aux éléments du rotor, permettent aux pôles relatifs au rotor, de s’alterner respectivement d’éléments périphériques en éléments périphériques. Et ce, grâce au positionnement des pôles magnétiques et à l’application des pignons dentés de synchronisation et de transmission. Par exemple : si le pôle (P.2) note P.M.R se situe entre la paire de pôles (P.2) note P.M.P, le pôle P.M.R se répuise par le champ d’une même identité magnétique et en même temps il est attiré (P.2) note R.R, vers le champ d’une identité opposée appartenant au même élément (P.2) note P.M.P. Une fois P.M.R se situe entre deux éléments, la répulsion reste active par rapport à l’élément précédent, et en même temps P.M.R est attiré vers l’identité opposée de l’élément suivant, de sorte à ce que P.M.R soit situé entre l’autre paire de pôles appartenant à cet élément (suivant). Cette application du pôle P.M.R en alternance permet l’activité en continue du système.

Cependant, cette alternance est soumise à un certain nombre de critères tel que :

Les interactions des champs magnétiques entre les pôles d’un ou de plusieurs éléments magnétiques ou magnétisés portés par l’axe du rotor et ceux portés par les axes périphériques sont maintenues constamment sous synchronisation par pignons dentés.

L’implication de pignons dentés de synchronisation assure aux pôles d’un ou de plusieurs éléments magnétiques ou magnétisés du rotor (P.2) note P.M.R une vitesse de rotation élevée par rapport aux pôles d’un quelconque élément porté par un axes périphérique P.2 note P.M.P.

De préférence, l’implication des pignons dentés de synchronisation assure aux pôles magnétiques du rotor une vitesse au moins trois fois supérieure à celle d’un quelconque pôle magnétique appartenant à un élément périphérique.

L’apport de cette implication par les pignons dentés de synchronisation permet à une quelconque intensité du champ d’un pôle magnétique du rotor une force élevée, et ce, malgré la résistance des champs relatifs aux pôles d’éléments portés respectivement par les axes périphériques.

Cependant, ce système doit respecter d’autres critères, tels que :

- Quel que soit le pôle magnétique d’un élément du rotor il se dirige alternativement entre les deux pôles magnétiques d’éléments portés par les axes périphériques pour créer un travail mécanique.

- L’alternance du pôle magnétique d’un élément du rotor est synchronisée par des pignons dentés pour créer une variation du flux magnétique. - Le diamètre du pignon denté de synchronisation porté par l’axe du rotor doit être inférieur au diamètre circonscrit par un ou plusieurs éléments magnétiques ou magnétisés du rotor.

- Le diamètre circonscrit par un ou plusieurs éléments magnétiques ou magnétisés portés par l’axe du rotor doit être supérieur au diamètre d’un élément porté par un axe périphérique.

- Les éléments magnétiques ou magnétisés portés par l’axe du rotor et ceux portés par les axes périphériques dont l’ensemble synchronisé par pignons dentés, au sein du cadre annulaire du moteur, peuvent prendre une autre forme géométrique et/ou une autre appellation. Par exemple : aimant permanant diamétral ou axial.

- Le nombre de tours par minute d’un élément magnétique ou magnétisé porté par un axe périphérique peut être supérieur ou égal à celui d’un élément porté par l’axe du rotor. Et ce, en fonction du nombre d’axes périphériques utilisés par le système.

Cependant, si ce nombre dépasse douze axes périphériques et en même temps une augmentation du volume du système, l’application entraîne une élévation de la force motrice en profondeur. (La conception de cette profondeur par le système, s’oppose à certains principes de la relativité générale, concernant : masse par la gravitation en hauteur (m.g.h), et en même temps à la notion de (mc2). Cependant, la réalité pratique du système fait que ce dernier peut s’accorder à la théorie quantique. Mais le concept du système pourvoit une autre théorie.

Ainsi, le système d’un dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif est destiné à produire une force motrice dégagée par une ou deux sorties coaxiales grâce à un nombre d’éléments magnétiques ou magnétisés et de pignons dentés de synchronisation portés par un axe central du rotor et ses axes périphériques autour, ces pignons engrenés par l’intermédiaire de pignons dentés de transmission.

- Le système fait appel à un stator électromagnétique, ou à des anneaux composés par d’autres éléments à champ magnétique permettant de commander le ralentissement, l’accélération ou la mise en repos de la rotation synchronisée du système. Ces anneaux de commande permettent à ce que le moteur dispose d’un moyen de commande pour maîtrise sa force motrice appliquée à un divers engin fixe ou mobile tel que : véhicule automobile, engin navigant, engin de vol, générateur électrique ou un autre engin nécessitant une force motrice.

- Le moteur peut s’appliquer à un divers engin fixe ou mobile, et suivant besoins, disposé d’une de ses deux sorties coaxiales pour une boite à vitesses et de l’autre pour actionner d’autres accessoires.

Selon la présente invention, le système d’un dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif peut ainsi se présenter sous divers modes de réalisations et de combinaisons, tout en préservant au moins une sortie par un quelconque axe.

Toutefois, et ce quel que soit le mode de réalisation, de disposition ou de combinaison du système, il garde les même traits caractéristiques mentionnés par le dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif.

Un modèle de base est proposé, dont la réalisation est conçue d’un seul jeu de production (P.1). Il se compose essentiellement d’éléments magnétiques ou magnétisés alignés un par un autour du rotor, d’un ensemble de pignons dentés et enfin, d’un éventuel moyen de commande à anneaux. Les autres planches de dessin illustrent les composants du système (P.2), (P.3), (P.4) et (P.5), (P.6), (P.7).

Cependant, d’autres modèles peuvent faire l’objet d’une addition d’éléments magnétiques ou magnétisés alignés autour du rotor à la fois un par un et en parallèle ou de part et d’autre des pignons dentés, ou encore faire l’objet de plusieurs axes périphériques.

Quel que soit le choix du modèle réalisé, il ne peut sortir du cadre et de la portée de la présente invention. Les phases de montage d’un modèle de base concernant le dispositif d’entraînement en rotation pour entraîner un arbre rotatif (P.1) sont les suivantes :

1. Répertorier le Nord (N) et le Sud (S), respectivement le positif (+) et le négatif (-) de tous les éléments magnétiques ou magnétisés (P.2). 2. Placer les pignons dentés (P.3), notes 7, 7.1 et 7.2, leurs axes (P.3), notes 1.1 et

1.2 et les tiges (P.3), note 2, entre leurs deux supports au sein du cadre (P.1), note 8.

3. Placer les éléments magnétiques ou magnétisés (périphériques) suivant le positionnement nord, sud (P.2) note 6, et placer le support (P.4).

4. Vérifier la fluidité entre les éléments magnétiques ou magnétisés portés respectivement par les axes périphériques.

5. Placer les moyens de commande (P.1), note 5 (en situation arrêt (P.2), note X).

6. Placer l’élément magnétique ou magnétisé du rotor (P.2), note 6.1 et fermer le couvercle (P.5).

Pour activer le système, il suffit de tirer le câble d’accélération (P.2), note 9, ou une autre fonction à distance pour déplacer l’un des deux anneaux situé sur la position (P.2), note X (système en arrêt) vers la position (P.2), note Y+X (système en accélération).

PLANCHE (P.1) La planche (P.1) est la description du dispositif formé par des pignons dentés et par un jeu d’éléments magnétiques ou magnétisés en alignement un par un autour du rotor.

1 : Sortie

2 : Tige

3 : Élément magnétique ou magnétisé mobile 4 : Élément magnétique ou magnétisé

4 .1 : Élément magnétique ou magnétisé fixe

5 : Anneaux fixes et mobiles

6 : Élément magnétique ou magnétisé

7 : Pignons dentés 8 : Cadre

9 : Câble d’accélération A : Couvercle B : Support PLANCHE (P.2)

La planche (P.2) est le dessin du moyen de commande, des éléments magnétiques ou magnétisés portés par les axes périphériques et de l’élément porté par l’axe du rotor. 1.1 : Axe rotor 1.2 : Axe périphérique

4 : Elément magnétique ou magnétisé

5 : Anneaux fixes et mobiles

6 : Elément magnétique ou magnétisé périphérique 6.1 : Elément magnétique ou magnétisé du rotor

8 : Cadre

9 : Câble d’accélération

N. N : Pôles de deux éléments magnétiques ou magnétisés Y+X : Système en accélération X : Système à l’arrêt

P.M.P : Paire de pôles magnétiques de l’élément périphérique P.M.R : Un pôle magnétique d’un élément du rotor S : Pôle sud (-)

N : Pôle nord (+)

N. S : Pôles de deux éléments magnétiques ou magnétisés R. R : Sens de rotation rotor R. P : Sens de rotation périphérique A : Couvercle B : Support

PLANCHE (P.3)

La planche (P.3) est le dessin illustrant la formation de pignons dentés de synchronisation et de transmission.

1.1 : Axe rotor 1.2 : Axe périphérique 2 : Tige

7 : Pignon de synchronisation périphérique

7.1 : Pignon de synchronisation rotor

7.2 : Pignons de transmission

8 : Cadre

PLANCHE (P.4)

La planche (P.4) est le support des axes périphériques. B : Support R : Roulement

PLANCHE (P.5)

La planche (P.5) est le couvercle qui maintient l’axe du rotor. 1.1 : Axe rotor A : Couvercle R : Roulement

PLANCHE (P.6)

La planche (P.6) est l’exemple d’un élément magnétique ou magnétisé de type axial (ce type peut être utilisé par le système).

P.M.A : Paire de pôles magnétiques. PLANCHE (P.7)

La planche (P.7) est l’exemple d’un élément magnétique ou magnétisé de type diamétral (ce type peut être utilisé par le système).

P.M.P : Paire de pôles magnétiques.