Brevet FR2456422A1 — publié le 19801205

La présente invention concerne les moteurs électriques, et a notamment pour objet un vibromoteur. L'invention peut être utilisée surtout dans les dispositifs d'enregistrement et de reproduction d'informations sonores, par exemple dans les électrophones. On connaît des vibromoteurs comprenant un concentrateur étagé d'oscillations ultra-sonores, dont l'un des étages est en contact avec un élément piézo-électrique (appelé, dans la suite de la présente description, "piézo-élément"), et dont l'autre étage, ou étage entraîneur, est en contact avec un rotor disposé coaxialement au concentrateur. Dans les vibromoteurs décrits ci-dessus, l'étage entraineur du concentrateur est réalisé sous forme de barres inclinées par rapport à celle des faces de l'étage qui est en contact avec le piézo-élément. Le rotor est monté sur un arbre tournant dans des paliers, ce qui diminue la fiabilité du fonctionnement des vibromoteurs et complique leur construction. Les paliers sont pratiquement les seuls éléments déterminant la durée de vie des vibromoteurs. Dans le cadre de l'invention on s'est donc proposé de créer un vibromoteur conçu de manière a augmenter la fiabilité du vibromiteur et à en simplifier notablement la construction. Ce but est atteint du fait que le vibromoteur du type comprenant un concentrateur étagé d'oscillations ultra-sonores dont l'un des étages est en contact avec un piézo-élément, et dont l'autre étage, ou étage entraîneur, est en contact avec un rotor disposé coaxialement au concentrateur, est caractérisé, suivant l'invention, en ce que les surfaces de contact de l'étage entraîneur du concentrateur et du rotor sont réalisées coniques, de façon à former entre elles un joint conique. Un tel mode de réalisation du vibromoteur permet d'augmenter considérablement la fiabilité du vibromoteur et d'en simplifier la construction. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détai: et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec référence au dessin unique non limitatif annexé dans lequel - la figure 1 représente un vibromoteur conforme à l'invention, comportant un concentrateur d'oscillations de torsion longitu dinales (coupe longitudinale avec arrachement partiel) - la figure 2 représente un vibromoteur conforme à l'invention, comportant un concentrateur d'oscillations longitudinales (coupe longitudinale). Le vibromoteur selon l'invention comprend un concentrateur étage 1 (figure 1) d'oscillations ultra-sonores, qui, dans le mode de réalisation considéré, est un concentrateur 1 d'oscillations de torsion longitudinales. Le concentrateur 1 comprend deux étages 2 et 3, dont l'un (2) présente une plus grande section transversale. L'étage 2 est réalisé sous forme d'un cylindre dans lequel sont pratiquées des rainures 4 de profondeur relativement faible mais s'étendant sur toute la hauteur de l'étage, et transformant les oscillations longitudinales en oscillations de torsion, l'une des faces dudit cylindre étant en contact avec un élément piézo-électrique ou "piézo-élément" 5.L'étage 3 est un étage entraîneur réalisé sous forme d'un gobelet ou boîtier dont le fond est formé par l'autre face du cylindre de l'étage 2, et dont la surface latérale 6 est partiellement en contact avec la surface 7 d'un rotor 8 en forme d'anneau disposé coaxialement au concentrateur 1 (dans ce qui suit, ces surfaces sont appelées "surfaces de contact" 6 et 7 de l'étage entraîneur 3 et du rotor 8, respectivement). Les surfaces de contact 6 et 7 de l'étage entraîneur 3 du concentrateur 1 et du rotor 8 sont coniques, de façon à former entre elles un joint conique. Le rotor 8 est serré par un plateau 9, par exemple celui d'un électrophone d'un type connu en soi et qui ne sera pas décrit ici pour ne pas compliquer la description de l'invention. Les électrodes 10 du piézo-élément 5 sont reliées à un générateur d'oscillations électriques de haute fréquence (représenté conventionnellement sur le dessin) qui peut être d'un type quelconque connu en soi. Dans le mode de réalisation du vibromoteur qu'on vient de décrire, celui-ci comporte donc un concentrateur d'oscillations de torsion longitudinales. Toutefois, toujours dans le cadre de l'invention, le vibromoteur peut aussi utiliser un concentrateur 11 (figure 2) d'oscillations longitudinales à deux étages 12 et 13. L'étage 12 est en contact avec un piézo-élément 14. L'étage 13 est un étage entraîneur réalisé sous forme de barres inclinées par rapport à la face de l'étage 12, et dont les surface en bout 15 sont en contact avec la surface 16 d'un rotor 17 (dans la suite de la présente description, ces suffaces seront appelées surfaces de contact 15 èt 16 de l'étage entraîneur 13 èt du rotor 17, respectivement). Les surfaces de contact 15 et 16 de l'étage entraîneur 13 et du rotor 17 sont coniques, de façon à former entre elles un joint conique. Le rotor 17 est serré par un plateau 9, par exemple celui de l'électrophone mentionné plus haut. Les électrodes 18 du piézo-élément 14 sont reliées au générateur précité d'oscillations électriques de haute fréquence. Le principe de fonctionnement du vibromoteur conforme à l'invention, tel qu'il est représenté sur la figure 1, est le suivant. Lorsque le piézo-élément 5 est excité par le générateur d'oscillations électriques de haute fréquence, il est soumis à des oscillations mécaniques ultra-sonores longitudinales. En se propageant dans le concentrateur 1, ces oscillations longitudinale se transforment en oscillations de torsion grace à la présence des rainures 4 dans l'étage 2, et s'amplifient grâce à la différence entre les aires de section transversale des étages 2 et 3. Conformément à l'effet Poisson, des oscillations longitudinales (non résonantes, leur amplitude étant considérablement inférieure à celle des oscillations de torsion), apparaissent danE le concentrateur 1 en même temps que les oscillations résonantes de torsion. Ces oscillations longitudinales agissent sur le rotor 8 dans le sens axial. La superposition des oscillations longitude. nales et des oscillations de torsion engendre des oscillations hélicordales (les oscillations ''hélicoldales'' sont des oscillations dirigées sous un angle par rapport à la face du rotor 81. Grâce à l'énergie des oscillations "hélicoïdales et au joint conique entre la surface de contact 6 de l'étage entrain 3 et la surface de contact 7 du rotor 8, le concentrateur 1 entra en rotation le rotor 8 serré par le plateau 9,#par exemple celui d'un électrophone. Le principe de fonctionnement du vibromoteur conforme à l'invention, tel qu'il est représenté sur la figure 2, est le suivant Lorsque le piézo-élément 14 est excité par le générateur d'oscillations électriques de haute fréquence, il est soumis à des oscillations mécaniques longitudinales ultra-sonores. En se propageant dans le concentrateur 11, les oscillations longitudinales sont amplifiées grâce à la différence des aires de section transversale desétages 12 et 13. Les barres de l'étage entraînéur 13 coopèrent avec la face du rotor 17, par rapport à laquelle elles sont inclinées sous un angle aigu, ce qui provoque une asymétrie de la force de frottement dans la zone de contact et, par conséquent, la rotation du rotor 17. Comme le joint entre le rotor 17 et les barres de l'étage entraîneur 13 est conique, l'entrechoquement entre les barres et le rotor 17 provoque un coincement supplémentaire qui augmente l'asymétrie des forces de frottement et, par konséquent, le moment de rotation. Le vibromoteur conforme à l'invention est de construction simple et de fonctionnement très fiable. En outre, le joint conique entre les surfaces de contact de l'étage entraîneur du concentras teur et du rotor permet d'augmenter l'angle de frottement entre le concentrateur et le rotor, ce qui permet d'obtenir la force de pression nécessaire pour une masse du rotor plus faible que sa masse habituelle, et de supprimer les jeux aux paliers. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendscations qui suivent. REVENDICATIONS 1. Vibromoteur du type comprenant un concentrateur étagé d'oscillations ultra-sonores, dont l'un des étages est en contact avec un élément piézo-électrique ou piézo-élément,et dont l'autre étage ou étage entraîneur est en contact avec un rotor disposé coaxialement audit conce#ntrateur, caractérisé en ce que les surfaces de contact de l'étage entraîneur du concentrateur et du rotor sont coniques, de façon à former entre elles un joint conique. 2. Vibromoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit concentrateur -est un concentrateur d'oscillations de torsion longitudinales. 3. Vibromoteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit concentrateur est un concentrateur d'oscillations longitudinales.