Brevet FR2171276A1 — publié le 19730921

La présente invention concerne un moteur de type nouveau On a découvert qu'un objet qu'on fait entrer en résonance ondulatoire mécanique à certains régimes, qu'on croit associés à un mouvement circulaire ou elliptique des particules superficielles de l'objet résonnant, peut décrire un mouvement continu suivant une direction sur un support et transmettre ce mouvement à un autre objet en contact avec lui. On provoque plus facilement un mouvement linéaire par vibrations ondulatoires mécaniques en imprimant à l'objet des ondes acoustiques supercicielles ultrasonores dites ondes de Rayleîgh. On peut utiliser à cette fin un oscillateur électrique relié à des électrodes fixées en des points de l'objet. La présente invention a pour objet un moteur comprenant un élément apte à entretenir des ondes de Rayleigh et à entrer en résonance mécanique en réponse aux ondes et un moyen comrortant des électrodes propres à appliquer à l'élément des signaux oscillatoires électriques afin d'engendrer lesdites ondes et ledit effet de résonance dans une mesure suffisante pour provoquer un mouvement rectiligne de l'élément sur une surface de support. L'élément peut titre un disque piézo-électrique, une électrode étant reliée de chaque coté au disque près de sa périphérie, les points de fixation des conducteurs présentant un décalage angulaire préfixé. L'élément peut être agencé pour se déplacer sur une piste. Le moteur peut comporter un organe mené en contact avec 1' élément. On va maintenant se référer au dessin annexé, sur lequel la figure 1 illustre schématiquement un mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 illustre schématiquement un autre mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, on voit un disque 1 en titanate de baryum. Des conducteurs électriques 2 et 3 sont fixés chacun à une grande face du disque 1 et excités par un oscillateur électrique ordinaire 4, susceptible d'accordage. Dans un exemple particulier, le disque a un diamètre de 45 mm, une épaisseur de 13 mm et une impédance de 22 ohmst Sous l'application d'une fréquence de 68 kHz, à une puissance de 100 mW à 1 W et de préférence d'environ 250 mW, le disque résonne et se meut sur la surface sur laquelle il ~epose. Si l'impédance de sortie de l'oscillateur est accordée à celle du disque, le mouvement résultant est plus accusé que dans le cas contraire.Dans l'exemple choisi, les conducteur-s sont fixés au disque près des bords de ses grandes faces, en des points angulairament décalés de 450. Quand le disque repose dans une rainure en V rectangulaire 5, le sens de mouvement se modifie selon que l'emplacement des lignes de contact entre le disque et la rainure varie par rapport aux points de fixation : dans cet agencement, une rotation du disque sur 450 inverse le sens de mouvement. On ne pense que la forme de l'objet, qui est celle d'un disque dans l'exemple choisi, soit critique : une feuille carrée ou rectangulaire relativement mince décrit le mme genre de mouvement sous excitation à la fréquence voulue. En outre, on peut utiliser toute matière piézo-électrique apte à entretenir des ondes de Rayleigh. Si l'on maintient appliquée contre le disque une boule ou une roue, celle-ci se déplace aussi et, Si on l'immobilise seulement en translation, elle tourne autour de son axe. Comme noté plus haut, le régime vibratoire qui provoque ces effets est apparamment associé à un mouvement circulaire ou elliptique des particules superficielles et à des ondes acoustiques superficielles dites ondes de Rayleigh. La figure 2 illustre une variante suivant laquelle le disque 1 est un élément dimorphe fixé à une grande face d'un disque en aluminium 6 de plus grandes dimensions et excité comme précédemment par un oscillateur 4. La combinaison des disques 1 et 6 se déplace en translation et se comporte comme le disque unique montré sur la figure 1, mais la fréquence d'excitation doit être différente. On peut utiliser, pour appliquer les signaux au disque, des électrodes formant un motif digitifolié. R DICTIbl9S 1) moteur caractérisé par un élément apte à entretenir des ondes de Rayleigh et à entrer en résonance mécanique en réponse aux ondes, associé à un moyen comportant des électrodes propres à appliquer à l'élément des signaux oscillatoires électriques afin d'engendrer lesdites ondes et ledit effet de résonance dans une mesure suffisante pour provoquer un mouvement linéaire de l'élément sur une surface de support. 2) Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément est un disque piézo-électrique, une électrode ttant connectée de chaque côté du disque près de sa périphérie, les points de fixation des conducteurs présentant un décalage angulaire préfixé. 3) Moteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément est agencé pour se mouvoir le long d'une piste. 4) Moteur selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un organe mené en contact avec l'élément.