ES2402081T3 - Unidad de motor de transducción de bobina sin hierro y sin dispersión - Google Patents

Abstract

Estructura de motor transductor de bobina (20) que comprende una parte móvil (21) sobre la cual está montada al menos una bobina (22) y que está adaptada para moverse a lo largo del eje Z, y al menos un elemento magnético (23) dispuesto en la práctica para proporcionar un recorrido magnético que se extiende entre los extremos de dicha bobina (22), presentando el elemento magnético una superficie (23F) adaptada para ser dispuesta frente a la bobina (22) y un borde periférico (23P) opuesto a dicha superficie (23F), caracterizada porque el elemento magnético (23) consiste en un único imán aglomerado y la intersección de un plano axial del elemento magnético (23) que incluye el eje Z con el borde periférico (23P) sigue una línea semielipsoidal que proporciona un recorrido magnético curvilíneo a través del mismo, teniendo la estructura semielipsoidal de dicho imán aglomerado, en una sección transversal definida por dicho plano axial, una relación igual a 2 entre las longitudes del eje mayor y el eje menor.

Description

Unidad de motor de transduccion de bobina sin hierro y sin dispersion.

La presente invencion se refiere a unidades de motor transductor de bobina y en particular a unidades de motor transductor de bobina sin hierro y libre de dispersion.

La invencion se describe en el contexto de una unidad de motor transductor de bobina de voz movil para un altavoz. No obstante, se considera util en otras aplicaciones, tales como microfonos, geofonos y agitadores.

Las unidades de motor transductor de bobina de voz, como las utilizadas en los altavoces electrodinamicos tradicionales que comprenden medios adaptados para generar un campo magnetico donde una bobina fija sobre una parte movil funciona en base a una corriente, induciendo vibraciones en un diafragma conectado a la parte movil para producir sonido, presentan una serie de desventajas bien conocidas.

En primer lugar, la presencia de separadores de hierro, que normalmente incluyen las llamadas placas trasera y frontal, y de una pieza polar para ayudar a controlar las caracteristicas del campo magnetico en estos motores provoca diversos tipos de desalineaciones. Estas incluyen corrientes parasitas, saturacion magnetica del hierro y variacion de la inductancia de la bobina con la posicion, provocando un efecto de reluctancia. Sin embargo, es deseable que la fuerza aplicada a la parte movil sea una imagen de la corriente. Las fuerzas de control (Fdriv) aplicadas a la parte movil del altavoz se pueden representar de la siguiente manera:

Ecuacion (1)

donde FL es la fuerza de Laplace, Fr es la fuerza de reluctancia, B es la induccion vista por la bobina de voz, l es la longitud de la bobina, i es la corriente a traves de la bobina, L es la inductancia de la bobina y x es el desplazamiento de la bobina. Asi, la ecuacion (1) muestra que, si la inductancia de la bobina varia, se produce una fuerza de reluctancia proporcional a i2 que interfiere con la fuerza de Laplace. Esta fuerza de reluctancia provoca una distorsion de fuerzas que provoca directamente una distorsion acustica audible.

En segundo lugar, una parte significativa del campo magnetico creado por la mayoria de los motores no contribuye al movimiento del diafragma. Ademas de una perdida simple de campo magnetico, este flujo de dispersion puede ser atraido por cualquier objeto ferromagnetico situado en las cercanias, lo que conduce a una disminucion de la eficiencia del dispositivo. Reciprocamente, este campo magnetico de dispersion puede impedir que algunos dispositivos situados en la proximidad funcionen correctamente.

Para resolver estos problemas se han propuesto varias estructuras de unidades de motor transductor de bobina sin hierro. En el documento de patente FR2892886 se da a conocer un ejemplo.

La unidad dada a conocer comprende multiples imanes permanentes sinterizados dispuestos de modo que la magnetizacion es siempre paralela al borde exterior. La disposicion perpendicular de los imanes genera un campo magnetico por parte del motor que esta enfocado al recorrido de la bobina sin utilizar separadores de hierro para enfocar y guiar el campo magnetico. La inductancia de la bobina ya no depende de su posicion, lo que conduce a la desaparicion de la fuerza de reluctancia y a las otras faltas de linealidad debidas al hierro arriba citadas. Ademas, la impedancia disminuye y, por consiguiente, lo mismo ocurre con la impedancia electrica, en especial a altas frecuencias.

No obstante, aunque se evita algo de dispersion de campo en comparacion con una unidad de motor transductor de bobina tradicional que comprende separadores de hierro, sigue existiendo la desventaja de que estas unidades producen una dispersion del campo magnetico en especial hacia las partes externas de la unidad, lo que impide integrar dichas unidades en las cercanias de otros dispositivos electricos.

Otro problema de esta unidad de motor transductor de bobina sin hierro es que la estructura hecha de imanes sinterizados es dificil de montar, ya que requiere fabricar anillos magneticos con distintas direcciones de magnetizacion, en especial en caso de anillos magneticos magnetizados en direccion radial, y estos deben sinterizarse juntos.

Estos dos problemas se acentuan cuanto mas se reducen las dimensiones del altavoz.

Un objeto de la invencion es proporcionar una unidad de motor transductor de bobina sin hierro mejorada, en particular una unidad de motor transductor de bobina sin hierro libre de dispersiones.

Asi, la presente invencion proporciona una unidad de motor transductor de bobina sin hierro segun la reivindicacion 1.

Mediante la prevision de una estructura para el elemento magnetico de modo que pueda proporcionar un recorrido curvilineo por el mismo se puede evitar la dispersion del campo magnetico dentro y fuera de la unidad de motor transductor de bobina sin hierro, en especial la dispersion hacia el exterior.

A continuacion se dan a conocer otras caracteristicas ventajosas de la invencion:

dicho recorrido curvilineo puede ser semielipsoidal; dicho elemento magnetico puede ser semielipsoidal en una seccion transversal en el plano [x-z], lo que proporciona un transductor mas compacto a lo largo de la componente z; dicho recorrido o estructura semielipsoidal en seccion transversal puede tener una relacion R entre las longitudes del eje mayor b y el eje menor h igual a 2, lo que proporciona un buen equilibrio entre la intensidad del campo magnetico y el volumen del elemento magnetico; dicho recorrido curvilineo puede ser semicircular; dicha estructura magnetica puede ser semicircular en una seccion transversal en el plano [x-z], lo que proporciona un transductor mas compacto a lo largo de la componente x; el elemento magnetico se puede magnetizar de modo que dicho recorrido magnetico sea siempre esencialmente tangencial al borde periferico del elemento magnetico, excepto en el lado situado frente a la bobina, donde es perpendicular al borde de la cara orientada hacia la bobina, lo que proporciona una alta concentracion del campo magnetico alrededor de la bobina; el elemento magnetico puede comprender una estructura magnetica aglomerada, que es mas facil de montar; una matriz de moldeo de preconformada, adaptada para contener el material que constituye el elemento magnetico aglomerado (23), puede estar hecha de un material no magnetico o de un material magnetico debil, o una combinacion de ambos, para asegurar que pueda un alto campo magnetico pueda entrar en el molde sin perturbacion; la magnetizacion del elemento magnetico se puede realizar cuando el material que constituye el iman aglomerado esta todavia en estado liquido; el elemento magnetico aglomerado puede comprender una aleacion basada en un material de las tierras raras, preferentemente seleccionado de entre Nd-Fe-B, Sm-Co y Sm-Fe-N; la estructura del transductor del motor de bobina puede comprender ademas una parte movil, como un piston, sobre la que esta montada la bobina, y puede comprender al menos un sello de ferrofluido para guiar el movimiento de dicha parte movil, lo que reduce las faltas de linealidad en el movimiento de la parte movil del transductor; el sello de ferrofluido puede situarse entre la parte movil y la cara orientada hacia la bobina del elemento magnetico en la region de mayor gradiente de flujo magnetico, lo que puede ayudar a concentrar el campo en dicha region; dicho sello de ferrofluido se puede disponer en la practica para que actue como un puente termico, permitiendo que el calor producido en la bobina fluya a su traves y se disipe a la atmosfera, con el fin de mejorar la disipacion del calor en la estructura del transductor del motor de bobina; la estructura del transductor del motor de bobina puede comprender ademas una parte movil, como un piston, al menos parcialmente hueca para definir un volumen en su interior, pudiendo comprender adicionalmente la estructura del transductor del motor de bobina un elemento magnetico exterior y un elemento magnetico interior, estando situado este ultimo dentro del volumen definido en la parte movil, lo que mejora la compactibilidad del transductor.

Ademas, mediante el uso de imanes aglomerados se pueden obtener formas de seccion transversal complicadas y optimizar la magnetizacion de la estructura, posibilitando estructuras de motor de bobina mas compactas.

Aunque sigue sin ser facil obtener imanes aglomerados de Nd-Fe-B con una magnetizacion superior a 0,9 T, la posibilidad de realizar practicamente cualquier forma permite compensar esta circunstancia gracias a la obtencion de estructuras magneticas ingeniosas.

En particular, la estructura elipsoidal permite crear un campo magnetico intenso concentrado sobre la trayectoria de la bobina de voz, que es el objetivo de un motor de altavoz libre de dispersiones.

Por ultimo, la estructura completa se inyecta directamente en un molde y no se requiere ningun montaje de imanes anulares, lo que constituye una gran ventaja en caso de una produccion en masa.

La invencion tambien se refiere a un metodo para producir un elemento magnetico a utilizar en un motor transductor de bobina de acuerdo con la presente invencion, incluyendo dicho metodo los pasos de:

proporcionar un compuesto de polvo magnetico y un material aglutinante, tal como una resina termoendurecible, en estado liquido, en un molde; magnetizar dicho compuesto mientras se encuentra en estado liquido dentro del molde, de modo que el compuesto genera el citado recorrido curvilineo mientras se encuentra en estado liquido;

endurecer el compuesto para formar el citado elemento.

La invencion tambien se refiere a un altavoz que incorpora una estructura de motor de bobina de voz de acuerdo con la invencion para inducir vibraciones en un diafragma (13) que esta fijado sobre la misma en un extremo de la parte movil (21) de la estructura de motor transductor de bobina (20).

La presente invencion se describe a continuacion unicamente a modo de ejemplo y con referencia a las figuras adjuntas, en las cuales:

Figura 1: una representacion esquematica de una seccion transversal de una unidad de motor transductor de bobina de voz que comprende un medio para generar un campo magnetico externo formado por imanes aglomerados;

Figura 2: representacion esquematica de una seccion transversal de una unidad de motor transductor de bobina de voz que comprende medios para generar un campo magnetico externos e internos formados por imanes aglomerados;

Figura 3: representacion esquematica de una seccion transversal de una unidad de motor transductor de bobina de voz que comprende un medio para generar un campo magnetico externo formado por imanes aglomerados y sellos de ferrofluido;

Figura 4a y Figura 4b: secciones transversales de una estructura de motor transductor de bobina de voz con iman sinterizado en tres piezas de seccion rectangular y de una estructura de motor transductor de bobina de voz con iman aglomerado de seccion eliptica, respectivamente;

Figura 5: grafico que muestra los resultados del calculo comparativo entre la magnitud de los campos magneticos en la componente x de las estructuras de motor transductor de bobina de voz de las Figuras 4a y 4b;

Figura 6: grafico que muestra los resultados del calculo comparativo entre la magnitud de la componente x del campo magnetico y la componente z en cada una de las estructuras de motor transductor de bobina de voz de las Figuras 4a y 4b;

Figura 7: grafico que muestra el efecto de la relacion entre las longitudes del eje mayor b y el eje menor h de una estructura elipsoidal en el campo magnetico generado.

Con referencia a las figuras y por el momento en particular a la Figura 1, en esta se ilustra una seccion transversal a traves de un altavoz 10. Este altavoz 10 comprende esencialmente una zona de alojamiento 11 y una estructura de motor transductor de bobina de voz 20 unida a un diafragma 13 por su borde inferior y adaptada para moverse a lo largo de un eje Z para inducir un movimiento en el diafragma 13.

Unos medios de suspension mantienen el diafragma 13 a cierta distancia de la zona de alojamiento 11 a lo largo de un eje X para darle una forma conica. El eje X esta definido por la interseccion de un plano radial y un plano longitudinal que incluye el eje Z. Estos medios de suspension consisten en una suspension interna conocida habitualmente como arana 15 y dispuesta cerca de su borde inferior y una suspension externa 16 dispuesta cerca de su borde superior.

Ademas de su funcion de guia, estos elementos de suspension 15, 16 tambien sirven para proteger la bobina de voz 22 del polvo y de particulas que podrian entrar en la estructura del motor transductor de bobina de voz 20 y adherirse a esta electrostaticamente debido al campo magnetico generado en el altavoz 10.

Estos elementos de suspension 15, 16 tambien pueden incluir sellos de ferrofluido para guiar la parte movil 21, en particular pueden incluir sellos de ferrofluido 25 en sustitucion de la arana, tal como se muestra en la Figura 3, que se describira con mayor detalle mas abajo en la descripcion.

La estructura del motor transductor de bobina de voz 20 comprende una parte movil 21 con una bobina de voz 22 enrollada a su alrededor y al menos un elemento magnetico 23 dispuesto en la practica para proporcionar un recorrido para el flujo magnetico entre un recorrido superior 22H y un recorrido inferior 22L del devanado de dicha bobina de voz 22.

Los devanados superior 22H e inferior 22L comprenden al menos un devanado y preferiblemente menos de tres.

La parte movil 21 o mandril puede tener forma cilindrica y puede estar total o parcialmente hueca definiendo un volumen en su interior.

Como se muestra en la Figura 1, el elemento magnetico 23 tiene una seccion transversal semielipsoidal o al menos el recorrido magnetico tiene forma semielipsoidal.

La seccion transversal podria ser semicircular o al menos el recorrido magnetico podria tener forma semicircular.

El elemento magnetico 23 comprende un borde periferico 23P que sigue una linea semielipsoidal, o en particular una linea semicircular, y una cara 23F orientada hacia la bobina adaptada para situarla frente a la bobina de voz 22, de modo que el campo magnetico es perpendicular a esta.

El elemento magnetico 23 puede rodear la parte movil 21 o, en caso de una parte movil 21 hueca, puede estar situado en el interior del volumen definido dentro esta.

Mediante la disposicion del elemento magnetico 23 dentro de la parte movil 21 se puede obtener una estructura de motor transductor de bobina de voz 20 mas compacta. Ademas, cuando se utilizan sellos de ferrofluido para guiar la parte movil 21, la disposicion del elemento magnetico 23 dentro de la parte movil 21 resulta ventajosa, ya que permite que el sello de ferrofluido se deslice todo lo largo del eje Z de la parte movil

21.

Como se muestra en la Figura 2, una estructura de motor de bobina de voz 20 puede comprender un elemento magnetico externo 23E y un elemento magnetico interno 231 dispuesto dentro de la parte movil 21.

Esta estructura es mas eficiente, en especial cuando se utilizan devanados de bobina doble 22H, 22L.

De acuerdo con la invencion, el elemento magnetico 23 esta hecho de imanes aglomerados.

Esto permite la magnetizacion de la estructura de modo que el recorrido magnetico a traves de la misma sea siempre tangencial al borde periferico 23P, excepto en la cara 23F orientada hacia la bobina, donde es perpendicular al borde, para evitar dispersiones del flujo magnetico. El campo magnetico creado por el motor se concentra en el recorrido de la bobina de voz 22 aumentando la eficiencia del altavoz 10.

Aunque no se muestra en las figuras, tambien es posible apilar varios elementos magneticos y bobinas correspondientes a lo largo del eje Z. Las disposiciones de este tipo resultan ventajosas cuando se requiere un movimiento de alta energia, como en aplicaciones de agitadores, ya que las estructuras libres de dispersion permiten crear motores mas compactos sin cruces entre los campos magneticos generados adyacentes.

Los elementos magneticos aglomerados 23 se pueden hacer de un compuesto que comprende un polvo magnetico mezclado con un material aglutinante, normalmente un fluido, tal como una resina termoendurecible, en una matriz de moldeo preconformada para obtener un iman aglomerado con la forma deseada, tal como la forma semieliptica mostrada en la Figura 1. Estos imanes aglomerados 23 se pueden obtener, por ejemplo, mediante uno de los metodos descritos en el documento de patente GB2314799.

El material de polvo magnetico, que preferentemente tiene propiedades de magnetizacion anisotropica, se puede seleccionar de entre la lista de materiales que comprenden material de ferrita o materiales de tierras raras que tienen propiedades magneticas superiores a las de los materiales de ferrita, tales como las aleaciones de Nd-Fe-B, Sm-Co y Sm-Fe-N.

La matriz de moldeo preconformada se puede producir con un material no magnetico o con un material magnetico debil, o una combinacion de ambos, para asegurar que un alto campo magnetico pueda entrar en el molde sin ninguna perturbacion.

El material aglutinante se selecciona entre una lista de los materiales que mejor se adapten a las condiciones de moldeo por compresion deseadas en el metodo de produccion del elemento magnetico aglomerado.

Un ejemplo no limitativo de produccion de un elemento de este tipo puede incluir los siguientes pasos:

El metodo de produccion de un elemento magnetico aglomerado incluye los pasos de:

mezclar el material de polvo magnetico con la resina termoendurecible a una temperatura superior a la temperatura de endurecimiento para que la resina este en estado liquido, formando el compuesto; llenar la matriz de moldeo preconformada con el compuesto, estando previstos preferentemente unos medios de calentamiento sobre la matriz para mantener dicho compuesto a una temperatura superior a la temperatura de endurecimiento, de forma especialmente preferente para llegar a una temperatura a la que el compuesto tiene su menor viscosidad; generar un campo magnetico mediante un medio de magnetizacion y, preferentemente, aplicando presion sobre el compuesto en la matriz de moldeo, para que el material de polvo magnetico se alinee a lo largo de las lineas de campo magnetico creadas por el magnetizador; y retirar la matriz de moldeo una vez que el compuesto esta frio y compacto.

El uso de imanes aglomerados permite elaborar formas de seccion transversal tales como formas semielipsoidales y semicirculares y una magnetizacion optima de la estructura. El fluido se inyecta directamente en un molde y el producto se forma en una sola pieza, con lo que, a diferencia de la version con multiples elementos magneticos sinterizados, en este caso no se requiere ningun montaje despues de obtenerse el elemento magnetico aglomerado 23. Ademas, la magnetizacion optima disminuye la necesidad de refrigerar la estructura de motor transductor de bobina de voz 20, ya que para obtener una energia equivalente para mover el diafragma 13 se requieren campos magneticos de menor magnitud.

El campo magnetico creado por estas estructuras tiene un algo gradiente alrededor de la semialtura de su cara interior.

De modo mas general, alrededor del punto de inversion del flujo magnetico, que puede ser diferente del punto de semialtura si se utilizan formas de seccion transversal disimetrica o recorridos magneticos curvilineos disimetricos, se observa un alto gradiente.

Este alto gradiente del campo magnetico permite usar sellos de ferrofluido 25 para guiar la parte movil 21, que pueden sustituir a la arana 15 de la figura 1. Un posible sello de ferrofluido es del tipo dado a conocer en el documento de patente FR2892887.

Como se muestra en la figura 3, entre la parte movil 21 y el elemento magnetico 23 se dispone un sello de ferrofluido 25. El sello de ferrofluido 25 se dispone alrededor del punto de mayor gradiente del flujo magnetico. En los elementos magneticos simetricos 23 mostrados en la figura 3, el sello de ferrofluido 25 se dispone alrededor del punto de semialtura de la cara 23F orientada hacia la bobina.

El uso de sellos de ferrofluido 25 puede ayudar a evitar faltas de linealidad en los movimientos de la parte movil 21 de la estructura de motor transductor de bobina 20, que pueden ser producidas por los elementos de suspension 15, 16, hechos normalmente de un elastomero.

Ademas, los sellos de ferrofluido 25 actuan como puentes termicos que permiten que el calor generado por la corriente que circula por la bobina fluya a traves del elemento magnetico 23 y la zona de alojamiento 11 y sea disipado en estos, ya que tienen mejores coeficientes de intercambio termico que la parte movil 21, normalmente de un material ligero, por ejemplo de carton.

Las Figuras 4a y 4b muestran secciones transversales de una estructura de motor transductor de bobina de voz con iman sinterizado de tres piezas de seccion rectangular convencional 20 y de una estructura de motor transductor de bobina de voz con iman aglomerado de seccion eliptica 20 de acuerdo con la presente invencion, respectivamente. En base a estas estructuras se han realizado calculos bidimensionales cuyos resultados se describen posteriormente.

Para calcular analiticamente el campo magnetico creado por las estructuras ilustradas en las Figuras 4a y 4b se utiliza un metodo de Coulomb 2D. La base del modelo utilizado para el calculo se describe en "Threedimensional analytical optimization of permanent magnets alterned structure", 1EEE Trans. Magn., vol. 34, pp. 242-247, enero de 1998, de F. Bancel y G. Lemarquand, y en "Rare-earth 1ron Permanent Magnets, ch. Magnetomechanical devices, Oxford Science Publications, 1996, de J.P. Yonnet.

La estructura de motor transductor de bobina de voz con iman aglomerado de seccion eliptica 20 se discretiza en siete imanes de la misma seccion angular para permitir realizar los calculos analiticos del campo magnetico.

Para describir los imanes se utiliza un modelo de cargas magneticas. La densidad de carga superficial * de

cada iman triangular se define con la magnetizacion y despues se calcula de la siguiente manera:

Ecuacion (2)

siendo

el vector normal a la superficie hacia afuera. Se considera que la magnetizacion es siempre esencialmente paralela al borde exterior del elipsoide para evitar dispersiones del flujo magnetico. Como consecuencia, la magnetizacion es uniforme en cada iman, lo que da:

Ecuacion (3)

siendo * la densidad volumetrica de carga. No obstante, para la estructura real se han de tener en cuenta las cargas volumetricas, como se indica en "Using Coulombian approach for modeling scalar potential and

magnetic field of a permanent magnet with radial polarization", 1EEE Trans. Magn., vol. 43, pp: 1261-1264, abril de 2007, de H.L Rakotoarison, J.P. Yonnet y B. Delinchant.

El campo magnetico

creado por cada superficie magnetica en cualquier punto M(x,z) viene dado en 2D por:

Ecuacion (4)

5 donde P es un punto de la superficie i considerada.

En conjunto, el campo magnetico generado por las catorce superficies, dos por cada iman, se calcula de forma independiente y despues se suma para obtener el campo magnetico total creado por la estructura elipsoidal, ya que es aplicable el teorema de superposicion. Para calcular el campo magnetico creado por la estructura de tres imanes se utiliza el mismo metodo. Se ha de senalar que, en el caso de la estructura

10 rectangular, si es igual a 45° (es decir, a = h), unicamente se deben tener en cuenta las dos superficies orientadas hacia la bobina de voz. Esto se debe a que la densidad de carga superficial remanente es igual a cero en las otras dos caras magneticas.

Los calculos se realizan en estas dos estructuras que tienen la misma dimension h a lo largo de la componente z y dimensiones a y b diferentes a lo largo de la componente x, elegidas para obtener dos

15 estructuras con el mismo area de seccion transversal.

Los valores de magnetizacion para cada elemento magnetico son iguales a 1 tesla, es decir, cerca del valor maximo de magnetizacion que se puede lograr en elementos magneticos aglomerados de Nd-Fe-B.

La Figura 5 presenta la magnitud de las isolineas de la componente x del campo magnetico creado delante del elemento magnetico para ambas estructuras. Es evidente que el elemento magnetico semielipsoidal 23 da

20 mejores resultados que el rectangular: el campo magnetico generado es mas intenso y tiene mayor simetria alrededor de la posicion de reposo de la bobina de voz (es decir, z es igual a 0,5 y -0,5 cm).

En la Figura 6 se compara la evolucion del campo magnetico delante de la altura completa de la estructura del elemento magnetico (es decir, desde z = -1 cm hasta z = 1 cm) a una distancia del iman de 0,5 mm a lo largo de la componente x, para ambas estructuras.

25 De nuevo se puede observar claramente que la estructura elipsoidal da mejores resultados (es decir, intensidad y simetria alrededor de la posicion de reposo de la bobina) que la rectangular con el mismo volumen para el iman.

La simetria alrededor de la posicion de reposo y la uniformidad de la induccion en toda la trayectoria de la bobina de voz es una caracteristica importante para un motor de altavoz preciso.

30 La longitud de esta trayectoria esta determinada por la presion acustica deseada a bajas frecuencias que proporcione el maximo flujo acustico necesario y, por consiguiente, el desplazamiento maximo requerido para una superficie radiante dada.

Por ejemplo, para obtener un nivel de presion acustica de 95 dB a 1 m sobre el eje y a 100 Hz con un altavoz 10 que tiene una membrana con un radio de 5 cm, el desplazamiento necesario es de 2 mm. Si se considera

35 este rango de oscilacion alrededor de la posicion de reposo, la diferencia entre la intensidad del campo magnetico en la posicion mas baja y en la posicion mas alta de la bobina es de un 1% en caso de la estructura elipsoidal y de un 3% en caso de la estructura rectangular, lo que es importante para un altavoz. La uniformidad del campo magnetico del recorrido de la bobina de voz influye directamente en la linealidad del transductor y, en consecuencia, en su fidelidad de reproduccion del sonido.

40 La Figura 7 muestra el efecto de la geometria de la estructura eliptica del elemento magnetico 23 mediante el calculo del campo magnetico generado como una funcion de la relacion entre el eje mayor b y el eje menor h

del elipsoide, .

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES

   1. Estructura de motor transductor de bobina (20) que comprende una parte movil (21) sobre la cual esta montada al menos una bobina (22) y que esta adaptada para moverse a lo largo del eje Z, y al menos un elemento magnetico (23) dispuesto en la practica para proporcionar un recorrido magnetico que se extiende entre los extremos de dicha bobina (22), presentando el elemento magnetico una superficie (23F) adaptada para ser dispuesta frente a la bobina (22) y un borde periferico (23P) opuesto a dicha superficie (23F), caracterizada porque el elemento magnetico (23) consiste en un unico iman aglomerado y la interseccion de un plano axial del elemento magnetico

   (23) que incluye el eje Z con el borde periferico (23P) sigue una linea semielipsoidal que proporciona un recorrido magnetico curvilineo a traves del mismo, teniendo la estructura semielipsoidal de dicho iman aglomerado, en una seccion transversal definida por dicho plano axial, una relacion igual a 2 entre las longitudes del eje mayor y el eje menor.

2. 2.

   Estructura de motor transductor de bobina (20) segun la reivindicacion 1, caracterizada porque dicho recorrido curvilineo es semielipsoidal.

3. 3.

   Estructura de motor transductor de bobina (20) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el elemento magnetico (23) esta magnetizado de modo que el recorrido magnetico es siempre esencialmente tangencial al borde periferico (23P) de dicho elemento magnetico (23) y se extiende perpendicularmente a traves de la superficie (23F) adaptada para ser dispuesta frente a la bobina (22).

4. 4.

   Estructura de motor transductor de bobina (20) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el iman aglomerado (23) comprende una aleacion basada en un material de las tierras raras, preferentemente seleccionada entre Nd-Fe-B, Sm-Co y Sm-Fe-N.

5. 5.

   Estructura de motor transductor de bobina (20) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la estructura del motor transductor de bobina (20) comprende ademas un sello de ferrofluido (25) para guiar el movimiento de la parte movil (21).

6. 6.

   Estructura de motor transductor de bobina (20) segun la reivindicacion 5, caracterizada porque el sello de ferrofluido (25) se dispone entre la parte movil (21) y la superficie (23F) adaptada para ser dispuesta frente a la bobina en la region de mayor gradiente del flujo magnetico.

7. 7.

   Estructura de motor transductor de bobina (20) segun la reivindicacion 5 o la reivindicacion 6, caracterizada porque dicho sello de ferrofluido esta dispuesto en la practica para que actue como un puente termico que permite que el calor producido por la bobina (22) fluya a su traves y se disipe en la atmosfera.

8. 8.

   Estructura de motor transductor de bobina (20) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la parte movil (21) es al menos parcialmente hueca y la estructura de motor transductor de bobina (20) comprende ademas un elemento magnetico externo (23E) y un elemento magnetico interno (231), estando dispuesto este ultimo dentro del volumen definido en la parte movil (21).

9. 9.

   Altavoz (10) que incorpora una estructura de motor transductor de bobina (20) segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para inducir vibraciones en un diafragma (13) que esta fijado sobre la misma en un extremo de la parte movil (21) de la estructura de motor transductor de bobina (20).

   1man Rectangular 1man Elipsoidal