Brevet FR2773924A1 — publié le 19990723

Description L'invention a pour objet un moteur piézo-électrique à onde progressive constitué essentiellement d'un stator de forme annulaire plane associé à deux groupes d'éléments piézo-électriques cylindriques en céramique5 polarisés répartis régulièrement sur le stator, présentant un axe de polarisation perpendiculaire au plan du stator et excités par un courant alternatif avec un déphasage de n/2 entre les groupes de manière à engendrer à la surface du stator une déformation en forme d'onde progressive, et d'un rotor en forme de disque maintenu élastiquement en contact avec le stator pour son entraînement en rotation par l'onde progressive engendrée sur le stator. Un tel moteur est connu du brevet FR 2 709 214. Dans ce moteur, les éléments piézo-électriques sont constitués de bâtonnets. Afin de supprimer, dans une très grande mesure, une flexion parasite des bâtonnets due à la déformation ondulatoire du stator, flexion parasite qui20 empêcherait un fonctionnement correct du stator et, par conséquent, du moteur, les bâtonnets sont reliés au stator par une articulation. Dans l'exécution du moteur, cette articulation est obtenue en utilisant un stator présentant des protubérances définissant entre25 elles des encoches de forme sensiblement elliptique, de telle sorte que les protubérances présentent un rétrécissement autorisant leur flexion, ce rétrécissement jouant ainsi le rôle d'une articulation pour les bâtonnets fixés à l'extrémité de ces30 protubérances. Ces protubérances sont obtenues par 2 2773924 enlèvement de matière dans la masse d'un anneau métallique, ce qui ne peut se faire que par un usinage coûteux. La présente invention a pour but d'obtenir le même résultat, c'est-à-dire d'empêcher une flexion parasite des éléments piézo-électriques, par des moyens moins coûteux à réaliser. A cet effet, le moteur piézo-électrique selon l'invention est caractérisé en ce que les éléments piézo-électriques sont reliés au stator par l'intermédiaire d'une pièce de couplage auxiliaire de forme tronconique et en contact permanent avec le stator par leur extrémité de petite section. Des pièces de couplage rigides de forme tronconique peuvent être facilement obtenues par décolletage d'une barre métallique cylindrique sur un tour automatique. Un tel procédé est très économique. Les pièces de couplage seront, de préférence, fixées par collage aux éléments piézo-électriques et au stator, lequel peut être constitué avantageusement d'un simple anneau plat. Les deux groupes d'éléments piézo-électriques sont disposés sur la circonférence du stator de telle manière que les ondes stationnaires générées par chacun des groupes sont décalées dans l'espace de k/4, k étant la longueur d'onde des ondes stationnaires. Les deux groupes d'éléments piézo-électriques sont, de 3 2773924 préférence, imbriqués l'un dans l'autre de telle sorte que l'on rencontre alternativement un élément du premier groupe et un élément du second groupe. Cette imbrication a pour avantage de conduire à une5 répartition uniforme des éléments piézo-électriques sur la circonférence du stator. Selon un mode d'exécution préféré de l'invention, les deux groupes d'éléments piézo-électriques sont10 imbriqués et la distance entre les éléments piézo- électriques voisins de groupes différents est égale à 3 X/4. Cette disposition ne modifie pas le décalage entre les ondes stationnaires générées par chacun des groupes d'éléments piézo- électriques, décalage qui reste égal à ?/4, et les éléments piézo- électriques sont encore répartis de manière uniforme sur la circonférence du stator. Par contre, l'augmentation de la distance entre20 deux éléments piézo-électriques consécutifs, tels que des bâtonnets, permet d'augmenter sensiblement le diamètre des bâtonnets de telle sorte que ceux-ci présentent une rigidité en flexion accrue, ce qui contribue encore à la suppression de la flexion25 parasite. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution de l'invention. L'unique figure du dessin est une vue développée partielle du stator avec ses excitateurs piézo- électriques. 4 2773924 Le stator est constitué d'un anneau plat 1 excité par des éléments piézo-électriques cylindriques en céramique polarisés tels que 2, 3, 4. Ces éléments piézo-électriques sont reliés au stator 1 par des5 pièces de couplage tronconiques rigides telles que 5, 6, 7, par exemple en dural. Ces pièces tronconiques présentent une base de même diamètre que le diamètre des éléments piézo-électriques par laquelle elles sont fixées par collage aux éléments piézo-électriques, et10 une extrémité de petit diamètre par laquelle elles sont fixées par collage au stator 1. Les éléments piézo-électriques sont répartis en deux groupes imbriqués l'un dans l'autre, de sorte que les15 éléments piézo-électriques 2 et 4 appartiennent à l'un des groupes et l'élément piézo-électrique 3 appartient à l'autre groupe. La distance entre deux éléments piézoélectriques consécutifs est égale à 3X/4, X étant la longueur d'onde des ondes stationnaires générées par chacun des groupes d'éléments piézoélectriques. Ces ondes stationnaires sont, par conséquent, décalées dans l'espace de X/4. La distance entre deux éléments piézo-électriques consécutifs pourrait bien entendu être égale à X/4 comme dans l'art antérieur cité Le stator représenté, et de manière générale le stator selon l'invention, peut être utilisé par exemple dans30 un moteur tel que représenté à la figure 5 du brevet FR 2 709 214. 2773924 REVENDICATIONS 1. Moteur piézo-électrique à onde progressive constitué essentiellement d'un stator (1) de forme annulaire plane associé à deux groupes d'éléments piézo- électriques cylindriques (2, 3, 4) en céramique polarisés répartis régulièrement sur le stator, présentant un axe de polarisation perpendiculaire au plan du stator et excités par un courant alternatif avec un déphasage de n/2 entre les groupes de manière à engendrer à la surface du stator une déformation en forme d'onde progressive, et d'un rotor en forme de disque maintenu élastiquement en contact avec le stator pour son entraînement en rotation par l'onde progressive engendrée sur le stator, caractérisé en ce que les éléments piézo-électriques sont reliés au15 stator par l'intermédiaire d'une pièce de couplage auxiliaire (5, 6, 7) de forme tronconique et en contact permanent avec le stator par leur extrémité de petite section. 2. Moteur selon la revendication 1, dans lequel les deux groupes d'éléments piézo-électriques sont imbriqués, caractérisé en ce que la distance entre deux éléments piézo-électriques voisins de groupes différents est égale à 3X/4.