MXPA00002299A - Excitador de vibraciones - Google Patents

Abstract

Un equitador de vibraciones adaptado para ser ubicado dentro de la cavidad de un elemento que se somete a vibraciones, caracterizado por un montaje de bobina de motor que contiene una bobina fijada en forma rígida a un elemento tubular, en el cual el montaje de la bobina de motor tiene una cara periférica exterior ,un montaje magnético dispuesto en forma concéntrica en relación con el montajede la bobina de motor de manera que desarrolle un movimiento axial en relación con el mismo, el montaje magnético tiene piezas polares contrarias por lo general en forma de disco, la periferia de una de los cuales esta dispuesta dentro del montaje de la bobina de motor y adyacente al mismo, y la periferia de la otra, construida con dichas piezas polares, esta formada con un reborde dispuesto de manera adyacente al montaje de la bobina de motor y alrededor de este, el reborde tiene porciones perforadas a través de las cuales se adapta la cara periférica exterior del montaje de la bobina de motor para quedar fijada directamente a la pared de la cavidad del elemento que va a someterse a vibraciones.

Description

EXCITADOR DE VIBRACIONES DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona ' con un excitador de vibraciones y más en particular, pero no exclusivamente, con un excitador inercial electrodinámico de vibraciones para transmitir ondas flexibles hacia el interior de un panel resonante con el fin de producir una salida acústica. Este tipo de dispositivos es el objeto de nuestra Solicitud de Patente Internacional WO97/09859 pendiente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un diseño anterior correspondiente a un excitador de vibraciones balanceado, apto para ser insertado dentro de un radiador acústico de panel utiliza un par de imanes de disco que van acoplados con polos contrarios por medio de una platina de material magnéticamente permeable tal como el acero dulce. Como resultado se obtiene un potente campo radial alrededor de la platina, que actúa sobre una bobina acoplada al elemento irradiante. Este excitador de diseño balanceado se puede incrustar en forma simétrica dentro del radiador del panel y se puede hacer el acople de manera que ambos lados del panel se encuentren igualmente acoplados.

Como alternativa, se utiliza un excitador en forma de copa, colocado a uno de los lados o en la capa superficial del panel acústico, lo cual depende de un buen acople mecánico a través del panel para asegurar una salida acústica igual o casi igual proveniente de ambos lados del panel.

En el tipo de excitador de campo radial se presentan dos dificultades en las aplicaciones específicas. Si se requiere tener una alta potencia acústica entonces se debe elevar la entrada eléctrica. Esto hace que se deba prestar la atención a la potencia térmica de la bobina del excitador y al medio seguro de disipar el exceso de calor. Se puede ganar cierto grado de ~ disipación térmica utilizando un portador térmicamente conectivo para la bobina, acoplado a capas superficiales conductoras térmicamente a nivel global o local. Así pues el calor que se encuentra en el interior del panel es conducido e irradiado hacia afuera.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Conforme a la invención se ofrece un transductor de vibraciones adaptado para ser ubicado, por lo menos parcialmente, dentro de la cavidad de un elemento que se vaya a someter a vibraciones, el cual comprende el montaje de una bobina de motor que por lo general comprende una bobina fijada en forma rígida a un elemento tubular, el montaje de la bobina de motor cuenta con una cara periférica exterior, una montaje magnético dispuesto en forma concéntrica de relación con el montaje de la bobina de motor y dispuesto de manera que permite un movimiento axial en relación con el mismo, y el montaje magnético tiene piezas polares contrarias generalmente en forma de disco, la periferia de una de las cuales está dispuesta dentro del montaje de la bobina de motor y adyacente al mismo, y la periferia de la otra pieza polar está construida con un reborde adyacente al montaje de la bobina de motor y alrededor de éste, el reborde tiene porciones perforaciones a través de las cuales se puede fijar directamente la cara periférica exterior del montaje de la bobina de motor al elemento que se va a someter a vibraciones. De esta manera las porciones perforadas forman unas "ventanas" en el reborde de la mencionada pieza polar a través de las cuales el montaje de bobina de motor se puede fijar al elemento que se va a someter a vibraciones. Las porciones perforadas se pueden construir formando el reborde con porciones recortadas o ranuras. El excitador puede ser un dispositivo inercial. El elemento que se va a someter a vibraciones puede tener forma de panel.

Se pueden ofrecer medios elásticos que sirvan de soporte al montaje magnético que permitan un movimiento axial en relación con el montaje de la bobina de motor. La suspensión elástica se puede adaptar para ser fijada al elemento que se va a someter vibraciones. La suspensión elástica se puede montar en la otra pieza polar mencionada.

Desde otro punto de vista, la invención es un parlante que comprende un transductor de vibraciones tal como el descrito anteriormente.

Desde otro punto de vista, la invención es un montaje que comprende un excitador de vibraciones tal como se describía anteriormente además de un elemento de panel elástico en el cual se monta el excitador.

Puede haber varias porciones perforadas, es decir dos o más, que ofrezcan opciones versátiles para acoplar la bobina al panel, por ejemplo, para optimizar la coincidencia de las impedancias mecánicas relativas con el fin de controlar la respuesta de frecuencia del montaje. La masa ínercial representada por el montaje magnético se fija, por lo tanto, al panel o a un portador o marco intermedio con el fin de que se mantenga un buen centrado entre la bobina y la separación magnética que se haya definido. Son posibles muchos tipos de construcciones de suspensión, incluyendo una suspensión corrugada anular o pequeñas almohadillas de goma de espuma .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención está ilustrada en forma de diagrama por medio de un ejemplo, en los dibujos anexos, en los cuales: La Figura 1 es una vista plana de un transductor de vibraciones montado en el panel resonante de un radiador acústico; La Figura 2 es una sección transversal en la línea A-A de la Figura 1 y La Figura 3 es una sección transversal en la línea B-B de la Figura 1.

En las Figuras 1 a 3 de los dibujos se muestra un excitador de vibraciones inercial 1, adaptado para emitir ondas flexibles hacia el interior del panel resonante de un radiador rígido liviano 2 que hace que el panel resuene y correspondiente a la clase descrita de manera general en las Figuras 5b y 5c de nuestra Solicitud de Patente Internacional O97/09859 pendiente.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El excitador de la Figura 5b correspondiente a la Solicitud de Patente Internacional O97/09859 consta de una bobina fijada, por ejemplo por medio de un adhesivo, a la parte exterior de un elemento formador de bobina de motor, uno de cuyos extremos auxilares se encuentra rígidamente adherido a la capa superficial del panel de un radiador, por ejemplo por medio de un pegante epóxico. Hay un imán entre un par de polos, uno de los cuales es en forma de disco y se encuentra dispuesto con su periferia cerca del interior de cada uno de los fox adores de bobinas, y el segundo de los cuales tiene un reborde periférico alrededor de la bobina. El montaje magnético va asegurado a la superficie del panel mediante una suspensión elástica, por ejemplo de caucho, que va a acoplada a la periferia del reborde de las piezas polares exteriores. Así pues, el excitador funciona para emitir ondas flexibles hacia el interior del panel gracias a los efectos inerciales debidos a la masa del montaje magnético.

La Figura 5c correspondiente a "la Solicitud de Patente Internacional No. O97/09859 muestra un excitador semejante al ilustrado en la Figura 5b, que busca facilitar la aplicación a la superficie de un panel. De esta manera, el excitador es montado por medio de un extremo axial del formador y de la suspensión elástica sobre un substrato delgado formado con una capa autoadhesiva exterior, en la cual se puede montar el transductor en posición sobre el panel que se vaya a someter a vibraciones. - - — - MODOS ÓPTIMOS DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN En el caso presente el excitador 1 -de las Figuras 1 a 3 comprende un montaje de bobina de motor 6 que comprende una bobina fijada, por ejemplo por medio de un adhesivo, a la parte exterior del elemento formador de la bobina. Un imán 3 se encuentra dentro de un par de polos 4,5, uno de los cuales tienen forma de disco y está dispuesto con su periferia cercana al interior de una bobina 6 para formar una pieza polar interior 4, y el otro de los cuales tiene forma de copa con un reborde periférico 8 alrededor de la bobina 6 para formar una pieza polar exterior 5. El montaje magnético 3,4,5 se asegura al panel 2 por medio de una suspensión elástica 9, por ejemplo de caucho, la cual va fijada a la periferia del reborde 8 de la pieza polar exterior 5. De esta forma el excitador funciona para emitir ondas flexibles hacia el interior del panel por los efectos de inercia debidos a la masa del montaje magnético.

Se busca que el excitador 1 vaya incrustado al menos en parte dentro de una apertura por lo general circular 10 del panel 2 que va a hacer sometido a vibraciones, en el cual la superficie periférica exterior de la bobina 6 se puede conectar directamente al panel 2, por ejemplo sobre un área representada por el espesor del panel, para ofrecer una buena interfaz mecánica entre ellos. Para permitir que esto ocurra, la pieza polar exterior en forma de copa 5 se construye con aberturas o ranuras 11 en su reborde 8 para que las porciones de la superficie periférica exterior de la bobina 6 queden expuestas y se puedan acoplar directamente al panel 2. Tal como se muestra, la pieza polar en forma de copa 5 está construida con un par de ranuras opuestas entre sí. La abertura por lo general circular 10 está construida con pestañas o uñas opuestas 12 que se extienden hacia adentro, formadas por el material del panel 2 y que se extienden a través de las ranuras 11 de la pieza polar 5 y se enganchan con la bobina 6 de manera que puedan ser fijadas juntas en contacto superficie con superficie, por ejemplo por medio de un adhesivo. Tal como se ilustra, el panel 2 comprende capas superficiales opuestas 13 dentro de las cuales va emparedada otra capa 14, y una capa superficial se extiende para cubrir un extremo de la abertura 10 de manera que el excitador 1 quede oculto cuando está en uso.

La realización del excitador de vibraciones 1 que se muestra en las Figuras 4 y 5 es por lo general semejante al de las Figuras 1 a 3, y las diferencias significativas consisten en que el panel 2 de esta realización es relativamente delgado, por ejemplo, consistente en una sola pieza reforzada en fibra de carbón y que la pieza polar exterior 5 está construida con tres aberturas o ranuras a espacios iguales 11 para permitir que la bobina 6 se acople mediante las pestañas 12 al panel 2 en tres posiciones alrededor de la periferia de la bobina. También debido al espesor tan delgado del panel, los elementos de suspensión elástica 9 correspondientes al montaje magnético 3,4,5 están montados en una de las caras del panel 2.

La realización del excitador de vibraciones que se muestra en las Figuras 6 y 7 es por general semejante al de las Figuras 4 y 5, con la excepción de que el montaje magnético consiste en un dispositivo balanceado que comprende un par de imanes 3,7, emparedados dentro de las respectivas piezas polares exteriores 5 y 15, donde los imanes están separados por una pieza polar interior 4.

El excitador de vibraciones 1 de la Figura 8 es por lo general semejante al de las Figuras 6 y 7, pero se aplica al panel 2 de espesor mayor que el de las JTiguras 6 y 7. Para acomodar esto, los elementos de suspensión elástica 9 para el montaje magnético 3,4,5,7,15 están montados en una orilla del reborde 8 de la pieza polar 5.

El excitador de vibraciones 1 de la Figura 9 es semejante al de la Figura 8 pero se aplica a un panel 2 de espesor relativamente grueso para pdder acomodar al excitador 1 y los elementos de suspensión 9 dentro de la abertura 10 del panel 2.

Dentro de los perfeccionamientos (que no se muestran) se pueden incluir el negreado de la copa magnética para irradiar calor y/o la adición de sumideros de calor auxiliares a la copa y/o al montaje de la bobina. Para esta última el acceso disponible a las secciones de la bobina presenta un área para establecer un par térmico entre partes conductoras de calor, metálicas o minerales, cargadas. Sin embargo, el acople mecánico debe ser conformable con el fin de permitir el libre movimiento de la bobina. Es conveniente utilizar un polímero cerámico suave cargado, lo cual ofrece de manera simultánea una buena conductividad térmica. Con un diseño adecuado de la distribución del flujo que facilite capturar el fluido magnético, se puede utilizar un fluido conductor del calor tal como un Ferrofluido en el área de separación para ayudar a establecer el par térmico global.

APLICABILIDAD INDUSTRIAL Una mayor capacidad de potencia proporciona niveles de sonido más altos y/o una combinación de parámetros de rendimiento acústico, tales como un mayor ancho de banda o un menor costo, gracias a la reducción en el volumen del costoso material magnético que se emplea. Otra posible ventaja es el espesor delgado mediante el cual la incrustación dentro de un panel acústico permite un ensamble general atractivamente delgado que puede encajar con mayor facilidad en aplicaciones en donde se busque esta característica, por ejemplo en computadoras portátiles, otros equipos transportables y aplicaciones en parlantes de montar en la pared.

En esta forma la invención ofrece un excitador de vibraciones eficiente que se puede emplear en parlantes de la variedad de los paneles resonantes.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Claims (9)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un excitador de la vibración adaptado para ubicarse en una cavidad en un miembro que se va a someter a vibraciones caracterizado por un montaje de bobina de motor que tiene una bobina unida rígidamente a un miembro tubular, el montaje de bobina del motor tiene una cara periférica externa, un montaje de imán colocado concéntricamente al montaje de bobina del motor, y arreglado para el movimiento axial con relación al mismo, el montaje de imán tiene piezas polares generalmente parecidas a discos, la periferia de una de las cuales, se coloca dentro y adyacente al montaje de bobina del motor y la periferia de la otra de las piezas polares, se forma con un reborde arreglado para yacer adyacente a y para rodear el montaje de bobina de motor, caracterizado porque el reborde tiene porciones de abertura a través de la cual la cara periférica externa del montaje de bobina del motor pueden unirse directamente a la pared de la cavidad en el miembro que se va a someter a vibraciones.

2. El excitador de la vibración de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el transductor es un dispositivo inercial.

3. El excitador de la vibración de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque medios elásticos adaptados para soportar el montaje de imán en el miembro que se va a someter a vibraciones, para el movimiento axial con relación al montaje de la turbina del motor.

4. El excitador de la vibración de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la suspensión elástica está adaptada para fijarse al miembro que se va a someter a vibraciones.

5. El excitador de la vibración de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la suspensión elástica está montada en la otra pieza polar.

6. El excitador de la vibración de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las porciones de abertura en el reborde, están equidistantes alrededor del reborde .

7. El 'excitador de la vibración de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado por tres porciones de abertura equidistantes en el reborde.

8. Un montaje caracterizado por un excitador de la vibración de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, y un miembro de panel resonante que tiene una cavidad en la cual se monta el excitador de la vibración.

9. Un parlante, caracterizado por un montaje de conformidad con la reivindicación 8.