Brevet FR3123206A1 — publié le 20221202

L’invention concerne un transducteur électromécanique (100) pour un système de stimulation. Le transducteur électromécanique (100) comprend : un boîtier (110) ; un élément mobile (120) monté dans le boîtier (110) mobile en translation au moyen d’au moins un premier élément de rappel élastique (130) ; un système d’actionnement électromagnétique (140), comprenant un électro-aimant (141) et un premier aimant (145). L’électro-aimant (141) est solidaire de l’élément mobile (120). Le premier élément de rappel élastique (130) comprend un matériau isolant thermique. Le transducteur électromécanique (100) comprend en outre un élément thermosensible (142) associé à l’électro-aimant (141). L’invention concerne en outre un système de stimulation comprenant ledit transducteur électromagnétique (100) et un véhicule comprenant un tel système de stimulation. Figure pour l’abrégé : figure 2 Transducteur électromagnétique pour transmettre un stimulus vibratoire à un utilisateur et un système de stimulation comprenant un tel transducteur L’invention concerne le domaine des systèmes de stimulation destinés à la transmission de stimuli vibratoires à des utilisateurs, tels que par exemple des fauteuils massant et/ou de multimédia. L’invention a plus précisément pour objet un transducteur électromagnétique, un système de stimulation comprenant un tel transducteur électromagnétique, et un véhicule intégrant un tel système de stimulation. État de l’art antérieur Il est connu d’équiper des systèmes de stimulation tactile/vibratoire, tels que des fauteuils massant et/ou de multimédia, par des transducteurs électromagnétiques afin de transmettre aux utilisateurs desdits systèmes de stimulation des stimuli vibratoires contribuant à un acte de massage ou à des transmissions sensitives en lien avec un media consommé par l’utilisateur ou informatif. Par stimulus vibratoire, on entend ici et dans le reste de cette demande la transmission d’un mouvement/vibration à l’utilisateur, ce mouvement/vibration présentant préférentiellement une fréquence dans l’infrason et/ou les basses fréquences dites profondes. Ainsi un tel stimulus vibratoire peut avoir une fréquence comprise entre 1 Hz et 100 Hz, voire entre 5 Hz et 50 Hz. Ces transducteurs électromagnétiques comprennent généralement un boîtier dans lequel est montée une masselotte, montée mobile en translation dans ledit boîtier, et un système d’électro-aimant pour déplacer la masselotte. Néanmoins, compte tenu de la masse relativement importante d’une telle masselotte, le courant nécessaire pour la déplacer est relativement important et l’électro-aimant est sujet à un échauffement important qui peut être gênant pour l’utilisateur. Ce problème est en partie résolu, comme cela est notamment montré dans le document US 4354067, par un couplage thermique de la bobine de l’électro-aimant avec le boîtier et en prévoyant un boîtier au moins en partie dans un matériau conducteur thermique. De cette manière, l’énergie thermique générée lors de l’alimentation en courant de l’électro-aimant peut être au moins en partie dissipée par le boîtier en matériau conducteur thermique. Néanmoins, si une telle solution permet de limiter l’élévation de température du transducteur électromagnétique, elle n’est pas totalement satisfaisante, puisque la dissipation thermique est obtenue par le boîtier. De ce fait, la chaleur dissipée par le boîtier se fait en partie au contact de l’utilisateur qui reste donc soumis à un échauffement relativement important malgré l’optimisation de la dissipation thermique. Ainsi, il n’existe pas, à l’heure actuelle, de transducteur électromagnétique pour un système de stimulation, tel qu’un dispositif de massage, qui soit exempt d’un tel problème de soumission de l’utilisateur à la chaleur dégagée par l’électro-aimant lors de son activation tout en assurant une fiabilité accrue du transducteur électromagnétique. Ainsi, l’invention a pour objet de résoudre le problème ci-dessus et vise la fourniture d’un transducteur électromagnétique autorisant la fourniture d’une protection de l’utilisateur vis-à-vis de la chaleur émise par l’électro-aimant, et en particulier sa bobine, et de même qu’une protection thermique du transducteur électromagnétique pendant son activation assurant ainsi une fiabilité accrue du transducteur électromagnétique. L’invention concerne à cet effet, un transducteur électromécanique pour transmettre un stimulus vibratoire à un utilisateur, le transducteur électromécanique étant destiné à être logé dans une garniture d’un système de stimulation avec une face d’appui affleurant ladite garniture pour transmettre le stimulus à un utilisateur dudit système de stimulation, le transducteur électromécanique comprenant : - un boîtier présentant la face d’appui, - un élément mobile monté mobile en translation dans le boîtier au moyen d’au moins un premier élément de rappel élastique, - un système d’actionnement électromagnétique, configuré pour mettre en mouvement l’élément mobile, le système d’actionnement comprenant un électro-aimant et au moins un premier aimant. L’électro-aimant est solidaire de l’élément mobile et l’aimant est solidaire du boîtier. Le premier élément de rappel élastique comprend un matériau isolant thermique, et le transducteur électromécanique comprend en outre un élément thermosensible associé à l’électro-aimant. Avec une telle configuration, l’électro-aimant étant solidaire de l’élément mobile et l’élément mobile étant lui-même isolé thermiquement du boîtier par le premier élément de rappel élastique, la chaleur évacuée vers l’utilisateur est ainsi réduite. De plus, le fait de prévoir un élément thermosensible associé à l’électro-aimant autorise à la fois une protection de l’utilisateur et un bon fonctionnement du transducteur. En effet, un tel élément thermosensible autorise une limitation, voire une coupure, du courant transmis à l’électro-aimant en cas d’échauffement de l’électro-aimant dont pourrait résulter une élévation en température du boîtier potentiellement gênante pour l’utilisateur ou engendrer un disfonctionnement du transducteur. Ainsi avec une telle combinaison d’isolation thermique et de protection thermique autorisée par l’élément thermosensible, il est possible de protéger l’utilisateur de la gêne que pourrait engendrer la chaleur émise par l’électro-aimant du transducteur électromagnétique pendant son activation. On notera, de plus, avec une telle configuration dans laquelle l’électroaimant est solidaire de l’élément mobile, on évite les risques d’endommagement de l’électroaimant par l’élément mobile lors de ses déplacements. Il en résulte donc une fiabilité accrue vis-à-vis des transducteurs électromagnétiques de l’art antérieur pour lesquels l’électroaimant est agencé solidaire au boîtier et qui présente, de ce fait, un risque d’endommagement lors des déplacements de l’élément mobile. Par garniture du système de stimulation il doit être entendu ci-dessus et dans le reste de ce document le matériau constituant au moins une partie interne du système de stimulation, telle qu’une mousse d’un fauteuil ou d’une table de massage, lorsque de le système de stimulation est un fauteuil ou une table de massage, le matériau constituant un mur, lorsque de le système de stimulation est un mur équipé de transducteurs selon l’invention. Bien entendu, une telle garniture peut être ou non associée à un habillage, tel qu’un tissu ou un habillage de cuir d’un fauteuil, ou encore un papier peint d’un mur. On entend ci-dessus et dans le reste de ce document par « isolant thermique », un matériau présentant une conductivité thermique inférieure à 1 W.m -1 .K -1 . Le boîtier peut comprendre un capot présentant la face d’appui et un corps fermé par ledit capot, l’élément mobile étant monté mobile vis-à-vis du corps. Le capot peut comprendre au moins une partie mobile vis-à-vis du corps. La partie mobile du capot peut être reliée au corps au moyen d’un deuxième élément de rappel élastique, l’ensemble partie mobile du capot et deuxième élément de rappel élastique présentant une fréquence de résonnance supérieure à une fréquence de résonnance de l’ensemble élément mobile et premier élément de rappel élastique. On notera qu’un tel deuxième élément de rappel élastique peut être fourni par une partie périphérique du capot qui est amincie ou/et spécialement formée vis-à-vis de la partie mobile qui est centrale. En variante à cette possibilité, le deuxième élément de rappel élastique peut être un élément distinct de la partie mobile. Dans une telle configuration, le capot est à même de se déplacer en étant entrainé par le déplacement de l’élément mobile et/ou le les variations de flux magnétique générées par l’électroaimant. Ainsi, un tel deuxième élément de rappel élastique permet à l’élément mobile et la partie mobile du capot de présenter des fréquences de résonnance différentes permettant ainsi au transducteur de présenter une bande passante plus importante quant à la fréquence de mouvement transmissible à l’utilisateur Avec une l’une ou l’autre de ces configurations, le capot est apte à participer à la transmission du mouvement de l’élément mobile afin de produire un stimulus vibratoire pouvant être utilisé selon les cas d’usage cités en préambule. Le transducteur électromécanique peut comprendre en outre un capteur de déplacement agencé dans le boîtier et configuré pour fournir un signal relatif au déplacement dudit boîtier. Un tel capteur de déplacement permet de fournir des informations concernant à la fois l’orientation du boîtier et l’amplitude du mouvement transmis à l’utilisateur. Ces informations peuvent ensuite être utilisées pour optimiser la simulation d’acte de massage appliqué à l’utilisateur. Un tel capteur de déplacement peut être un capteur de déplacement en tant que tel, tel qu’un capteur capacitif ou un capteur permettant d’indexer un déplacement, un capteur de changement d’orientation, tel qu’un gyromètre ou un gyroscope, ou encore un accéléromètre, voire une combinaison de plusieurs capteurs. Le capteur de déplacement peut être solidaire du capot. De cette manière, le capteur de déplacement est à même de transmettre des informations sur le mouvement du capot. L’élément thermosensible peut être sélectionné parmi les interrupteurs thermo-commandés, préférentiellement auto-réarmables, et les capteurs de température. De tels éléments thermosensibles sont particulièrement adaptés pour permettre de limiter, voire supprimer, l’alimentation de l’électro-aimant. L’élément thermosensible peut être associé à une température seuil à partir de laquelle l’alimentation de l’électro-aimant est limitée voire supprimée. L’élément mobile peut comprendre un noyau de l’électro-aimant, ledit noyau comprenant au moins une forme creuse telle qu’une forme tubulaire. Un tel noyau de forme creuse permet d’optimiser les performances de l’électro-aimant avec une limitation les phénomènes de courant de Foucault qui pourraient les perturber. Le noyau peut comporter un enroulement d’au moins une feuille en matériau ferreux, deux enroulements successifs étant séparés l’un de l’autre par un matériau diélectrique. Un tel enroulement est particulièrement adapté pour limiter les phénomènes de courant de Foucault. Le boîtier peut comporter au niveau de la face d’appui un élément d’interface comprenant au moins un élastomère, ledit élément d’interface étant destiné à venir en appui, au travers d’un éventuel habillage, de l’utilisateur pour lui transmettre le stimulus vibratoire à l’utilisateur. Ledit élastomère peut être un silicone ou un caoutchouc nature ou un caoutchouc synthétique. Un tel élément d’interface fourni une couche isolante thermiquement au niveau de la face d’appui limitant la transmission de chaleur du boîtier vers l’utilisateur. Le confort de l’utilisateur en est ainsi préservé. On notera, de plus, qu’un tel élément d’interface peut également limiter la transmission des fréquences sonores audibles que pourrait générer le déplacement de l’élément mobile et/ou une éventuelle partie mobile du capot. L’élément d’interface peut comprendre une pluralité de cavités. De telles cavités permettent de conférer à l’élément d’interface un amorti et une isolation thermique supplémentaire vis-à-vis d’un élément d’interface dépourvue de telles cavités. Le boîtier comportant un corps et un capot qui présente la face d’appui, le corps peut comprendre des ouvertures sur une face opposée au capot. De telles ouvertures, ou évents, permettent une communication fluidique entre le logement formé par le boîtier et l’extérieur du boîtier autorisant ainsi l’évacuation d’une partie de l’énergie thermique générée par l’électro-aimant. L’invention concerne en outre un système de stimulation destiné à fournir des stimuli vibratoires à un utilisateur comprenant une garniture et au moins un transducteur électromécanique selon l’invention, ledit au moins un transducteur étant logé dans la garniture avec une face d’appui affleurant ladite garniture. Un tel système de stimulation bénéficie des avantages liés au transducteur électromécanique dont il est pourvu. L’élément thermosensible du ou de chaque transducteur électromécanique peut être un capteur de température et le système de stimulation peut comprendre en outre au moins une unité de commande du ou des transducteurs électromécaniques configurée pour alimenter l’électro-aimant du ou des transducteurs électromécaniques, l’unité de commande étant en outre configurée pour récupérer un signal de température fourni par le ou les capteurs de température et pour, lorsqu’un ou plusieurs signaux de température fournis par le ou les capteurs de température correspondent à une température supérieure ou égale, voire strictement supérieure, à une température seuil, limiter, voire arrêter, l’alimentation du ou des électro-aimants pour lequel les signaux de température fournis par le ou les capteurs de température correspondant à une température supérieure ou égale à la température seuil. Une telle configuration du système de stimulation autorise une adaptation de l’alimentation de l’électro-aimant en cas de surchauffe. On évite ainsi tout risque de désagréments pour l’utilisateur même en cas de sollicitation significative du transducteur électromagnétique. Le système de stimulation peut-être un siège de véhicule, ledit siège étant préférentiellement un siège destiné à équiper un aéronef. Un tel système de stimulation bénéficie plus particulièrement des avantages de l’invention. L’invention concerne en outre un véhicule comprenant un système de stimulation selon l’invention. Un tel véhicule permet d’offrir à ces passagers les avantages liés au système de stimulation qui l’équipe. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d’exemples de réalisation, donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : illustre un système de stimulation, ici un fauteuil de massage pour un aéronef, selon l’invention équipé de quatre transducteurs électromagnétiques selon l’invention. illustre une vue en section schématique d’un transducteur électromagnétique selon un premier mode de réalisation dans lequel un capot d’un boîtier dudit transducteur est solidaire d’un corps de ce même boîtier. illustre une vue en section schématique d’un transducteur électromagnétique selon un deuxième mode de réalisation dans lequel le capot du boîtier du transducteur est monté mobile en translation vis-à-vis du corps du boîtier. illustre une vue en section schématique d’un transducteur électromagnétique selon un troisième mode de réalisation dans lequel le capot comprend une partie centrale mobile vis-à-vis du corps ceci au moyen au moyen d’un élément de rappel élastique. Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d’une figure à l’autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n’étant pas exclusives les unes des autres et pouvant se combiner entre elles. Transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) pour transmettre un stimulus vibratoire à un utilisateur, le transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) étant destiné à être logé dans une garniture (30) d’un système de stimulation (10) avec une face d’appui (111) affleurant ladite garniture (30) pour transmettre le stimulus vibratoire à l’utilisateur dudit système de stimulation, le transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) comprenant : - un boîtier (110) présentant la face d’appui (111), - un élément mobile (120) monté mobile en translation dans le boîtier (110) au moyen d’au moins un premier élément de rappel élastique (130), - un système d’actionnement électromagnétique (140), configuré pour mettre en mouvement l’élément mobile (120), le système d’actionnement (140) comprenant un électro-aimant (141) et au moins un premier aimant (145), le transducteur électromagnétique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) étant caractérisé en ce que l’électro-aimant (141) est solidaire de l’élément mobile (120) et en ce que l’aimant (145) est solidaire du boîtier (110), en ce que le premier élément de rappel élastique (130) comprend un matériau isolant thermique, et en ce que le transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) comprend en outre un élément thermosensible (142) associé à l’électro-aimant (141). Transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) selon la revendication 1, dans lequel le boîtier (110) comprend un capot (115) présentant la face d’appui (111) et un corps (117) fermé par ledit capot (115), l’élément mobile (120) étant monté mobile en translation vis-à-vis du corps (117), dans lequel le capot (115) comprend au moins une partie mobile (115A) vis-à-vis du corps (117). Transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) selon la revendications 2, dans lequel la partie mobile (115A) du capot (115) est reliée au corps (117) au moyen d’un deuxième élément de rappel élastique (115B), l’ensemble partie mobile (115B) du capot (115) et deuxième élément de rappel élastique (115B) présentant une fréquence de résonnance supérieure à une fréquence de résonnance de l’ensemble élément mobile (120) et premier élément de rappel élastique (130). Transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 comprenant en outre un capteur de déplacement (151) agencé dans le boîtier (110) et configuré pour fournir un signal relatif au déplacement du boîtier (110). Transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’élément thermosensible (142) est sélectionné parmi les interrupteurs thermo-commandés, préférentiellement auto-réarmables, et les capteurs de température. Transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’élément mobile (120) comprend un noyau (121) de l’électro-aimant (141), ledit noyau (121) comprenant au moins une forme creuse telle qu’une forme tubulaire. Transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le boîtier (110) comporte au niveau de la face d’appui (111) un élément d’interface (113) comprenant au moins un élastomère, ledit élément d’interface étant destiné à venir en appui, au travers d’un éventuel habillage du système de stimulation (10), de l’utilisateur pour lui transmettre le stimulus vibratoire à l’utilisateur. Système de stimulation(10) destiné à fournir des stimuli vibratoire à un utilisateur et comprenant une garniture et au moins un transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, ledit au moins un transducteur électromagnétique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) étant logé dans la garniture (30) avec une face d’appui (111) affleurant ladite garniture (30). Système de stimulation (10)selon la revendication 8, dans lequel l’élément thermosensible (142) de le ou chaque transducteur électromécanique (100, 100A, 100B, 100C, 100D) est un capteur de température et dans lequel le système de stimulation (10) comprend en outre au moins une unité de commande (20) du ou des transducteurs électromécaniques (100A, 100B, 100C, 100D) configurée pour alimenter l’électro-aimant (141) du ou des transducteurs électromécaniques (100A, 100B, 100C, 100D), l’unité de commande (20) étant en outre configurée pour récupérer un signal de température fourni par le ou les capteurs de température et pour, lorsqu’un ou plusieurs signaux de température fournis par le ou les capteurs de température correspondent à une température supérieure ou égale, voire strictement supérieure, à une température seuil, limiter, voire arrêter, l’alimentation du ou des électro-aimants (141) pour lequel le ou les signaux de température fournis par le ou les capteurs de température correspondant à une température supérieure ou égale à la température seuil. Système de stimulation(10) selon la revendication 9, dans lequel le Système de stimulation (10) est un siège de véhicule, ledit siège étant préférentiellement un siège destiné à équiper un aéronef. Véhicule (1) comprenant un système de stimulation selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.