Brevet FR2562446A1 — publié le 19851011

La présente invention se rapporte à un générateur de vibration; elle vise, plus particulièrement, un généra- teur électromagnétique de vibration, utilisable dans un ap- pareil de vibro-thérapeutique destiné à induire et/ou accé- lérer l'hypnose et la vigilance, ainsi qu'à traiter la rai- deur de l'épaule, la myalgie, le lumbago, l'arthrite, les rhumatismes, la sensation de froid, etc. On connaît un générateur de vibration pour appa- reil de massage, dans lequel la vibration est engendrée par des chocs successifs d'une masselote excentrée sur une plaque de vibration, cette masselote étant montée sur l'ar- bre tournant d'un moteur électrique. Toutefois, ce disposi- tif présente des inconvénients en ce que sa structure d'en- semble est trop grande et en ce que la plaque de vibration et la masselote excentrée engendrent toujours des bruits gênantspendant son utilisation. Ces inconvénients limitent son emploi. La présente invention a pour objet un générateur de vibration, pouvant être placé librement dans des équi- pements de couchage, par exemple une couverture et un édre- don épais ("FUTON"), et des vêtements, par exemple une ves- te, une casquette, un chapeau, des chaussettes à doigts ("TABI") et un kimono ouaté de grande taille ("TANZEN"), qui permet d'éviter les divers inconvénients ci-dessus du générateur de vibration connu. Plus particulièrement, la présente invention a pour objet un générateur de vibration électromagnétique de structure nouvelle, comprenant un enroulement capable d'en- gendrer une ligne de force magnétique, et sa contre-partie magnétique, dans lequel l'enroulement et sa contre-partie magnétique sont placés en parallèle et réunis en un seul corps de manière à ce qu'ils définissent un intervalle uni- forme. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de ses formes de réalisation, non limitatives, représentées sur les dessins annexes, dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'un enroulement capable d'engendrer une ligne de force magnétique, les figures 2 à 5 sont des coupes verticales de modes de réalisation de l'invention, les figures 6 à 9 sont des coupes verticales d'au- tres modes de réalisation de l'invention, les figures 10 et 11 sont respectivement une vue en plan et une vue de côté d'un mode de réalisation de l'in- vention, la figure 12 est un schéma de cablage d'un mode de réalisation dans lequel on utilise une diode, la figure 13 est un schéma de câblage d'un mode de réalisation dans lequel on utilise un thyristor, la figure 14 est un schéma de câblage d'un mode de réalisation dans lequel la fréquence de vibration est variable, les figures 15 et 16 illustrent des circuits élec- triques qui permettent l'alimentation électrique du généra- teur de vibration conforme-à l'invention, la figure 17 est un schéma de câblage d'un mode de réalisation dans lequel on peut commuter le branchement de plusieurs générateurs de vibration, la figure 18 est une vue en plan d'un dispositif d'application dans lequel plusieurs générateurs de vibra- tion sont placés à l'intérieur d'une couverture, la figure 19 est une vue de côté d'une autre ap- plication dans laquelle plusieurs générateurs de vibration sont noyés dans les coussins d'un fauteuil capitonné, et la figure 20 est une vue en plan d'un mode de ré- alisation dans lequel plusieurs générateurs de vibration sont montés à l'intérieur d'un support pliable. Sur toutes les figures, les repères désignent les éléments suivants: (1), enroulement capable d'engen- drer la ligne de force magnétique; (2), support; (3), noyau magnétique; (4), élément tampon; (5), générateur de vibration conforme à l'invention; (6), couverture; (7), coussin; (8), plaque de vibration; (9), bottier; (10), plaque élastique; (11), plaque; (12), rebord de la plaque (11); (13) , fixation; (14), support pliable; AC, source d'alimentation en courant alternatif; T, inter- rupteur temporisé ou circuit de régulation de courant à commutation temporisée; D, diode; SCR, thyristor; A, redresseur; C, condensateur; O, oscillateur; S, interrup- teur; et G, circuit de régulation de phase. Les figures 2 à 11 illustrent le générateur de vibration conforme à l'invention. Les figures 2 à 5 illus- trent des modes de réalisation dans lesquels un groupe d'en- roulements (1) et (1) sont placés en parallèle et réunis en un même ensemble, de sorte que les enroulements définis- sent un intervalle uniforme. Les figures 2 à 4 représentent un enroulement (1) formé à plat, par exemple en spirale, comme on le voit en particulier sur la figure 1. L'enroulement (1) est sup- porté en bloc par un élément support (2), par exemple une plaque support (2') comme représenté sur la figure 2, un bottier (2") comme représenté sur la figure 3 ou un enro- bage(2"')comme représenté sur la figure 4, afin d'engendrer une vibration uniforme de l'ensemble et de pouvoir manipu- ler facilement l'enroulement (1). Bien qu'on puisse utili- ser, comme matière pour l'élément support (2), un tissu, un caoutchouc, une résine synthétique ou un métal, il est souhaitable d'employer une matière pliable. Comme repré- senté sur la figure 5, un enroulement (1) comportant un no- yau magnétique (3), par exemple de la poudre de fer compri- mée, peut être utilisé, afin de renforcer la ligne de for- ce magnétique. Un jeu d'enroulements (1) et (1) sont placés en parallèle, comme représenté sur la figure 2, de manière à définir un intervalle uniforme de valeur appropriée. L'in- terposition d'un élément tampon pliable (4), par exemple éponge, caoutchouc, tissu ou papier, entre les enroule- ments, comme représenté sur les figures 3 à 5, est effica- ce pour maintenir cet intervalle et pour obtenir une vi- bration régulière des enroulements (1) et (1). Lorsqu'on alimente les enroulements (1) et (1) en courant alternatif venant d'une source de courant alternatif, ils engendrent la ligne de force magnétique et s'attirent ou se repous- sent mutuellement selon le sens de la ligne de force magné- tique, de manière à engendrer une vibration. Chaque enrou- lement (1) peut être alimenté avec un courant alternatif venant d'une même source ou de sources différentes, en fonction du branchement des enroulements. Les figures 6 à 9 illustrent d'autres modes de réalisation dans lesquels l'enroulement(1)et une plaque de vibration (8) sont places en parallèle et réunis en un même ensemble, de façon à définir un intervalle uniforme. L'enroulement (1) est formé à plat, par exemple en spirale, en particulier comme représenté sur la figure I. L'utilisation d'un enroulement (1) comportant un noyau magnétique (3), par exemple en poudre de fer comprimée, comme représenté sur la figure 7, est efficace pour renfor- cer la ligne de force magnétique. Le support (2) est en caoutchouc, résine synthétique, métal, etc. et il est fixé étroitement à une face de l'enroulement (1). L'utilisation d'un support (2) en métal ferromagnétique est souhaitable pour renforcer la ligne de force magnétique, comme dans l'enroulement (1). Le noyau magnétique (3) peut être réu- ni en un même ensemble avec le support (2). La plaque de vibration (8) est également en matière de haute perméabi- lité magnétique, par exemple un métal ferromagnétique tel que fer, nickel, cobalt, leurs alliages et des ferrites, de sorte qu'elle est attirée ou repoussée par la ligne de force magnétique. Le centre de la plaque de vibration peut être surélevé,comme représenté sur la figure 7. La plaque de vibration (8) est placée sur une face de l'enroulement (1) de façon à définir un intervalle uniforme de grandeur appropriée. Bien que l'écartement puisse être maintenu au moyen d'un élément élastique, l'interposition d'un élé- ment tampon pliable (4), par exemple éponge, caoutchouc, tissu, papier, etc., est beaucoup plus efficace pour main- tenir cette distance et pour entraPner de façon régulière la plaque de vibration (8). Un couvercle (9) protège l'en- roulement (1) et il peut être relié au support (2) pour constituer un réceptacle. Le couvercle (9) peut être en résine synthétique ou en métal. Les avantages de l'utili- sation d'un métal ferromagnétique pour le couvercle (9) résident en ce que la résistance dans le circuit magnéti- que est diminuée, l'élément tampon pliable (4) est effec- tivement protégé et le générateur de vibration (5) peut être assemblé en un seul bloc. La plaque de vibration (8) est entraînée par envoi d'un courant alternatif venant d'une source appropriée à l'enroulement (1) associé à la plaque de vibration (8). L'enroulement (1) engendre une force magnéto-motrice et attire la plaque de vibration (8) lors du passage d'un courant non nul, tandis que la pla- que de vibration (8) revient à la position de départ lors- que la force magnéto-motrice disparatt. On engendre ainsi la vibration. Les figures 10 et 11 illustrent un mode de réa- lisation dans lequel l'enroulement (1) est fixé sur la paroi intérieure d'une plaque élastique (10), cette der- nière et une plaque (11) à haute perméabilité magnétique étant placées en parallèle et réunies en un seul ensemble. La plaque élastique (10) peut être par exemple en caout- chouc, résine synthétique, métal, etc. mais elle porte l'enroulement (1) comportant le noyau magnétique (3). La plaque (11) est en métal ferromagnétique, par exemple fer, nickel, etc., ou bien elle est obtenue par laminage d'un métal ferromagnétique sur une plaque élastique. La plaque (11) est en forme de U et deux bords opposés (12) et (12) sont rabattus en L vers l'intérieur ou vers l'extérieur. La plaque élastique (10) est fixée sur la plaque (11) au mo- yen de vis ou de rivets,le long des bords. La plaque élas- tique (10) est placée sur l'enroulement (1) comportant le noyau magnétique (3) de sorte que la plaque élastique (10) et la plaque (11) définissent un intervalle uniforme d'une grandeur appropriée. Des prolongements de la plaque (11) servent de fixations (13) utilisées pour monter le géné- rateur de vibration sur un support pliable (14), par exem- ple un matelas, etc. L'enroulement (1) engendre une force magnéto-motrice et le noyau magnétique (3) attire la pla- que (11) lors du passage d'un courant non nul, tandis que la plaque (11) revient à la position de départ lorsque le courant est interrompu et que la force magnéto-motrice dis- parait. Lorque l'enroulement (1) est alimenté en courant alternatif, l'enroulement engendre une force magnéto-motri- ce successive, à une période déterminée, et le générateur de vibration, composé de la plaque (11), de l'enroulement (1) contenant le noyau magnétique (3) et de la plaque é- lastique (10),exerce donc une attraction et un retour à la même période, de manière à engendrer une vibration. La vibration est sensiblement transmise et utilisée par l'in- termédiaire de la plaque (11). De préférence, le rapport de poids de l'enroulement (1) contenant le noyau magnéti- que (3) à la plaque (11) est del'ordre de 1 à plusieurs unités, et en particulier de 1/3 à 3, du point de vue d'une transmission effective de l'énergie de vibration. La figure 12 illustre un mode de réalisation d'un circuit électrique dans lequel un courant venant d'une sour- ce AC de courant alternatif est envoyé à une diode D, par l'intermédiaire d'un circuit T de régulation de courant à commutation de temps, de manière à obtenir une demi-onde sinusoïdale successive convenant pour l'alimentation des enroulements (1) et (1). La figure 13 illustre un autre mode de réalisa- tion d'un circuit électrique dans lequel un courant venant d'une source AC de courant alternatif, par l'intermédiaire d'un circuit T de régulation de courant à commutation de temps, est envoyé successivement à travers un thyristor SCR, de manière à obtenir un courant alternatif convenant à l'alimentation des enroulements (1) et (1). La figure 14 illustre encore un autre mode de réalisation de circuit électrique dans lequel les enroule- ments (1) et (1) sont alimentés avec un courant alterna- tif dont la fréquence diffère de celle de la source de courant à utiliser. Le courant venant de la source AC de courant alternatif est redressé et lissé par un redres- seur A et un condensateur C1, après quoi le courant lis- sé est chargé dans un condensateur C2 et déchargé succes- sivement à travers un thyristor SCR, pour obtenir un tel courant alternatif. Le courant alternatif est envoyé aux enroulements (1) et (1) de manière à les faire vibrer. La fréquence du courant alternatif peut être réglée à une va- leur appropriée, par commande de la fréquence d'oscilla- tion d'un oscillateur O. Les circuits électriques représentés sur les figures 12 et 14 conviennent également pour l'alimentation des générateurs de vibration représentés sur les figures 6 à 11. Les figures 15 à 17 illustrent des modes d'ali- mentation en électricité du générateur de vibration con- forme à l'invention. Dans le dispositif représenté par la figure 15, une source d'énergie AC est raccordée à des générateurs de vibration (5), (5),..., (5'), (5'),... par l'intermé- diaire d'un interrupteur temporisé T et d'un thyristor SCR. Le thyristor est à régulation de puissance, par exemple au moyen d'un circuit G de régulation de phase, et il envoie un courant alternatif d'une amplitude déterminée aux géné- rateurs de vibration (5), (5),..., (5'), (5à),.. à in- tervalles déterminés. Dans le dispositif représenté sur la figure 16, une onde sinusoïdale d'une source AC de courant alternatif est redressée par une diode D et la demi-onde sinusoïdale successive résultante est appliquée à deux groupes de gé- nérateurs de vibration (5), (5),..., et (5'), (5')... reliés en parallèle. Dans le cas de la figure 17, on envoie un cou- rant alternatif à deux groupes de vibrateurs (5), (5),..., et (5'), (5'),... à partir d'une source AC de courant al- ternatif, par l'intermédiaire d'un interrupteur temporisé T et d'un redresseur A. Par commutation d'interrupteurs S1 et S2 dans la position représentée en trait plein, un groupe de vibrateurs (5), (5),... et un autre groupe de vibrateurs (5'), (5'),... sont reliés en série, tandis que les deux groupes de vibrateurs sont reliés en paral- lèle lorsque ces interrupteurs sont commutés dans la posi- tion représentée en pointillé. La liaison en parallèle est préférable lorsqu'on désire une amplitude de vibration re- lativement grande de la plaque de vibration (8) et on uti- lise la liaison en série pour obtenir une amplitude de vi- bration relativement petite. La figure 18 illustre une application dans la- quelle plusieurs générateurs de vibration (5), (5),... conformes à l'invention sont placés à l'intérieur d'une couverture (6). La figure 19 illustre une autre application dans laquelle plusieurs générateurs de vibration (5), (5),... conformes à l'invention sont noyés dans des coussins (7) et (7) d'un fauteuil capitonné. Le générateur de vibration conforme à l'inven- tion peut être inséré dans un support pliable (14)de di- mensions appropriées, par exemple éponge, caoutchouc, etc. Comme représenté sur la figure 20, deux générateurs de vi- bration (5), (5),... ou davantage sont en général disposes à l'intérieur d'un élément support pliable (14), par exem- ple un matelas. Comme décrit ci-dessus, puisque le générateur de vibration suivant la présente invention est essentiel- lement constitué de l'enroulement et de sa contre-partie magnétique, le générateur de vibration n'est pas globale- ment grand et il peut être placé facilement dans ou sur des équipements de couchage, par exemple une couverture, un "FUTON" et un lit; des vêtements, tels qu'une veste, une casquette, un chapeau, un "TABI" et un "TANZEN"; et des meubles, tels qu'un fauteuil, de manière à exposer lo- calement ou systématiquement un corps humain à une dose ef- ficace de la ligne de force magnétique, afin de faire dis- paraitre une crampe musculaire par expansion et contrac- tion et également afin de faciliter la circulation du sang. On a constaté que le présent générateur de vibration est efficace pour induire et/ou accélérer l'hypnose et la vigi- lance, ainsi que dans le traitement de la raideur de l'é- paule, de la myalgie, du lumbago, de l'arthrite, des rhuma- tismes, de la sensation de froid, etc. Les essais effectués par la demanderesse montrent que les fréquences de vibration dans les plages de 50 à 80 périodes/s, 100 à 120 périodes/s et de plus de 120 jusqu'à 280 périodes/s sont celles qui stimulent le plus les mus- cles. On a vérifié qu'on peut obtenir un remarquable effet vibrothérapeutique avec une fréquence de vibration dans ces plages. Une onde sonore, engendrée simultanément et ayant la fréquence de vibration cidessus, est également efficace thérapeutiquement. On a trouvé qu'une vibration et une onde sonore ayant une fréquence de vibration supé- rieure à 120 périodes/s, et en particulier de 120 à 280 périodes/s, possèdent un remarquable effet anti-hypnotique. Par association d'un interrupteur temporisé et d'un appa- reil de commutation de la fréquence de vibration, on peut accélérer l'hypnose d'une personne pendant un temps prédé- terminé, après quoi on renforce la vigilance. L'insertion d'un ou plusieurs générateurs de vibration dans l'appuie- tête ou le siège d'un véhicule empêche efficacement l'as- soupissement du conducteur. Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre-de celle-ci. Revendications 1. Générateur de vibration électro-magnétique, compre- nant un enroulement, capable d'engendrer une ligne de force magnétique, et sa contrepartie magnétique, caracté- risé en ce que l'enroulement (1) et sa contrepartie sont disposés parallèlement et réunis en un même ensemble de sorte que l'enroulement et sa contrepartie magnétique dé- finissent un intervalle uniforme. 2. Générateur de vibration électromagnétique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'enroulement est de configuration plate et de préférence en spirale. 3. Générateur de vibration électromagnétique suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la contre- partie magnétique est un autre enroulement (1) capable d'engendrer une ligne de force magnétique. 4. Générateur de vibration électromagnétique suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'en- roulement (1) comporte un noyau magnétique (3), de préfé- rence en métal ferromagnétique choisi de préférence dans le groupe comprenant le fer, le nickel, le cobalt, leurs alliages et les ferrites. 5. Générateur de vibration électro-magnétique sui- vant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément tampon (4) est placé dans l'intervalle, cet élément tampon étant de préférence en éponge, caoutchouc; tissu, ou papier. 6. Générateur de vibration électromagnétique suivant l'une des revendications 1 à 3, qui comprend l'enroulement (1), une première plaque (10) d'élasticité élevée et une deu- xième plaque (11) de perméabilité magnétique élevée servant de contrepartie magnétique de l'enroulement, caractérisé en ce que l'enroulement est fixé sur la première plaque et en ce que la deuxième plaque est placée au-dessus de l'en- roulement et réunie avec celui-ci en un même ensemble de fa- çon à ce qu'ils définissent un intervalle uniforme, la première plaque (10) étant de préférence en caoutchouc, résine synthétique ou métal et la deuxième plaque (11) étant de préférence en forme de U. 7. Générateur de vibration électro-magnétique suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le rapport du poids de l'enroulement (1) à celui de la deuxième plaque (11)est de l'ordre de 1/3 à 3. 8. Générateur de vibration électromagnétique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caracté- risé en ce que la fréquence de vibration est de l'ordre de à 80 périodes par seconde, ou de 100 à 280 périodes par seconde. 9. Appareil vibro-thérapeutique utilisant un généra- teur de vibration comprenant un enroulement capable d'en- gendrer une ligne de force magnétique et sa contrepartie magnétique, caractérisé en ce que l'enroulement et sa con- trepartie sont disposés parallèlement et réunis en un même ensemble de façon à définir entre eux un intervalle uni- forme, la fréquence de vibration du générateur de vibra- tion électromagnétique étant de préférence de l'ordre de à 80 périodes par seconde ou de 100 à 280 périodes par seconde. 10. Procédé de commande du générateur de vibration électromagnétique suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer un courant alternatif dans le ou les enroulements, la fréquence de ce courant alternatif étant de préférence de l'ordre de 50 à périodes par seconde ou de 100 à 280 périodes par secon- de. 11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce que ledit courant alternatif est obtenu par redres- sement d'un courant alternatif et décharge successive du courant redressé à travers un thyristor (SCR). 12. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en de que ledit courant alternatif est constitué de demi- ondes sinusoïdales successives. 13. Procédé suivant l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'on commande deux générateurs de vibra- tion électromagnétiques (5) ou davantage.