Brevet FR2495397A1 — publié le 19820604

La présente invention se rapporte à un appareil électrogénérateur portatif et concerne plus particulièrement un mécanisme de transmission pour un tel appareil comportant une série de roues dentées qui sont successivement entraînées en rotation afin de transmettre à unélectrogénérateur le mouvement d'un levier auquel un mouvement alternatif est imprimé manuellement par un utilisateur. Selon l'invention, ce levier manuel peut être actionné a des intervalles de temps relativement prolongés pour entraîner l'électrogénéra- teur au moyen du mécanisme de transmission à la vitesse voulue et pendant une longue période de temps. De nombreux types de torches électriques portatives renfermant un électrogénérateur ont été réalisées dans le passé afin d'économiser les piles. Ces torches électriques portatives connues comportent une série de roues dentées constituant un mécanisme de transmission pour entraîner l'électro- générateur à une vitesse élevée par l'intermédiaire d'un mécanisme à rochet et grâce à un mouvement produit par l'actionnement intermittent d'un levier manuel. Ces torches électriques portatives ont été perfectionnées dans le but d'entraîner l'électrogénérateur à une vitesse élevée de façon qu'il ali- mente avec une énergie maximum l'ampoule électrique, mais cet entraînement exige des mouvements successifs rapidesdu levier manuel afin de maintenir la continuité de l'énergie électrique produite par l'électrogénérateur. En fait, ces torches électriques portatives produisent un éclairage continu à condi- tion que l'on actionne le levier manuel à une cadence relativement rapide (à des intervalles d'environ 1 seconde), et l'éclairage ainsi produit est coupé dès que l'utilisateur cesse d'actionner le levier manuel. En consé- quence, il est impossible à l'utilisateur de maintenir ces torches électri- ques en action pendant une longue période de temps car sa main ne tarde pas à ressentir la fatigue résultant de son effort. La présente invention s'est fixé pour but d'éliminer les inconvénients de la technique antérieure. En conséquence, le but principal de l'invention est de prévoir dans le mécanisme de transmission d'un dispositif électro- générateur un volant monté de manière à pouvoir être entraîné en rotation afin de produire de l'énergie cinétique. Un autre but de l'invention est de prévoir une roue dentée conçue pour tourner plus vite qu'une autre roue afin d'entraîner l'électrogénéra- teur de telle manière que la première roue mentionnée transmette l'énergie cinétique du volant à la seconde. Il est donc clair que l'électrogénérateur est entraîné à une vitesse élevée et avec un couple de rotation considérable- ment élevé pendant une longue période de temps et ce, par une seule course du levier manuel. Dans ces conditions, l'utilisation de l'appareil électro- générateur de l'invention ne fatigue pas la main de son utilisateur. L'appareil électrogénérateur portatif selon la présente invention comprend essentiellement un levier manuel actionné pour produire un mouvement, un éléctrogénérateur comportant un stator et un rotor et entraîné pour pro- duire de l'énergie électrique, un élément recevant l'énergie électrique de l'électrogénérateur, afin de la transformer en énergie calorifique ou lumineuse et un mécanisme de transmission incluant une série de roues dentées actionnées successivement pour transmettre le mouvement du levier manuel à l'électrogéné- rateur afin d'entraîner ce dernier, ledit mécanisme de transmission comportant, en outre, un volant entraîné en rotation pour produire de l'énergie cinétique, ladite série de roues comprenant une roue qui en tournant entraîne le rotor de l'électrogénérateur et une autre roue pour transmettre l'énergie cinétique du volant à la roue entraînant le rotor, ladite roue transmettant l'énergie cinétique étant conçue pour tourner plus vite que la roue entraînant le rotor. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limi- tatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue latérale, en coupe verticale, d'un mode de réalisation préféréde l'invention, montrant le mécanisme qui fait plus précisé- ment l'objet de celle-ci; - la figure 2 est une vue de dessus en coupe de ce mode ce réalisa- tion effectuée suivant les flèches II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue arrière de ce même mode de réalisation, dans la direction des flèches III-III de la figure 1; et - la figure 4 est une vue de face de ce même mode de réalisation, suivant les flèches IV-IV de la figure 1. Les figures 1 à 4 montrent une torche électrique portative 1 qui constitue un mode de réalisation préféré de l'invention, cette torche comprenant un boîtier allongé la ayant une longueur approximative de 142 mm, pour une hauteur de 59,5 mm et une largeur de 30 mm, ces trois dimensions étant respec- tivement indiquées par les références L, H et W sur les figures 1 et 3. De manière conueen soi, une lentille 2, un réflecteur parabolique 3 et une am- poule électrique 4 sont logés dans l'extrémité antérieure du boîtier la. Un levier à actionnement manuel 5 comporte une base 5a articulée sur un pivot transversal 6 lui-même fixé au boîtier la. Le levier 5 est pourvu d'un secteur denté 7 disposé à l'opposé de la base 5a du levier 5 et s'étendant vers le bas à l'intérieur du boîtier la. La partie centrale 8a d'un ressort de torsion 8 est montée autour du pivot transversal 6 de telle manière que l'une des extré- mités du ressort fasse pression contre une goupille transversale 9 plantée dans le boîtier la, et que son autre extrémité exerce une pression contre la face inférieure du levier 5 pour que ce dernier soit normalement sollicité à se déplacer vers le haut. Ainsi, le levier manuel 5, lorsqu'il est actionné, se déplace alternativement vers le haut et vers le bas, autour du pivot trans- versale6,comme l'indiquent les flèches A et B. Un pignon 10 est monté à rotation sur un axe transversal Il fixé au boîtier la et engrène avec le secteur denté 7 du levier manuel 5. Le pignon est d'une pièce avec une roue dentée 12. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, la roue 12 engrène avec une autre roue 13 qui est fixé à un axe trans- versal 16 monté à rotation dans le boîtier la. Un porte-cliquets 23 est fixé sur l'axe 16 de manière à tourner avec lui et porte deux cliquets 25 au moyen de pivots 24 à ses extrémités opposées. Une roue dentée 14 est montée à rotation sur l'axe transversal 16. La roue 14 porte sur l'une des ses faces un certain nombre de dents de rochet coaxiales 22 qui sont en liaison cinématique avec les cliquets 25. La roue 14 engrène avec une autre roue 15 montée à rotation sur un axe transversal 18 qui est fixé au boîtier la. La roue 15 est solidaire d'un volant 17. La torche portative selon l'invention comprend également un électro- générateur 19 composée d'un stator 20 fixé au boîtier la autour de l'axe 16 et d'un rotor 21 monté en face du stator 20 et porté par l'axe transversal 16. Le rotor 21 est aussi relié à la roue dentée 14 de façon à tourner avec elle. Le stator 20 comporte un enroulement ayant approximativement 260 spires d'un fil de cuivre d'environ 0,20 à 0,25 mm de diamètre, tandis que le rotor 21 a huit pôles et une densité du flux magnétique résiduel de 2200 et 2400G. Les pignons et roues dentées 10, 12, 13, 14 et 15 sont tous d'un module de 0,5 et présentent le diamètre de cercle primitif D et le nombre de dents Z suivants Pignon 10 8 Dmm 10 Z Roue 12 48,5 Dmm 97 Z Roue 13 6,5 Dmm 13 Z Roue 14 34 Dmm 68 Z Roue 15 20 Dmm 40 Z Il ressort clairement des valeurs indiquées ci-dessus que les roues 13 et 14 tournent approximativement 7,5 fois plus vite que la roue 12 et que la roue 15 tourne approximativement 12,7 fois plus vite que la roue 12. Le secteur denté 7 du levier manuel 5 comporte, au dos un prolonge- ment latéral 5b, comme on le voit clairement sur les figures 1 et 2. D'autre part, un dispositif de blocage 26 est prévu à l'extrémité postérieure du boîtier la. Ce dispositif de blocage 26 comporte un élément d'arrêt 26a qu'on peut faire glisser manuellement dans la direction transversale du boîtier la, afin qu'il vienne immobiliser de manière libérable, le prolongement latéral b du secteur denté 7. Pour que l'élément d'arrêt 26a s'applique contre le prolongement 5b en maintenant le levier manuel 5 dans sa position basse repré- sentée en traits continus sur la figure 1, il convient de faire glisser l'élé- ment d'arrêt 26a à une position prédéterminée après avoir abaissé le levier manuel 5 à l'encontre de l'action du ressort de torsion 8. Après cela, le levier manuel 5 est empêché de remonter à sa position haute, esquissée en traits mixtes, quand la torche électrique n'est pas utilisée. En se référant aux figures I et 3, on voit qu'un crochet 27 est prévu à la base du boîtier la et à l'extrémité postérieure de celui-ci, crochet au moyen duquel on peut accrocher la torche à un mur ou ailleurs quand elle n'est pas utilisée. Une plaquette réfléchissante fluorescente rouge peut être fixée au crochet 27 afin que la position de la torche puisse être instantanément repérée quand on souhaite s'en servir. Le fonctionnement de la torche électrique de l'invention, constituée d'une telle combinaison de composants spécifiques, est décrit ci-après. Tout d'abord, en déplaçant manuellement l'élément d'arrêt 26a vers la droite, selon la figure 3, on dégage le levier manuel 5, lequel est rappelé à sa position haute par l'action du ressort de torsion 8, comme représenté par le contour en traits mixtes, à partir de sa position basse, représentée en traits continus. Si, après cela, on abaisse le levier manuel 5 à l'intérieur du boîtier, à l'encontre de l'action du ressort de torsion 8, il en résulte une rotation de la roue dentée 13 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, comme l'indique la flèche C, grâce à l'action du secteur denté 7, du pignon 10 et de la roue 12. De ce fait, l'axe transversal 16 tourne dans la même direction. La rotation de l'axe 16 fait tourner les cliquets 25 du porte- cliquets 23 dans la même direction, lesquels provoquent la rotation de la roue dentée 14 par l'intermédiaire des dents de rochet 22 formées sur la roue 14, à une vitesse d'environ 7,5 fois la vitesse de la roue 12. En conséquence, le rotor 21 est entraîné par la rotation de la roue dentée 14 et produit de l'énergie électrique en coopérant avec le stator 20. L'énergie électrique ainsi engendrée, dont la tension instantanée maximum est supérieure à 2,5 V, est fournie à l'ampoule électrique 4. En même temps, la rotation de la roue 14 est transmise à la roue dentée 15 et partant, au volant 17 qui tourne dans la sens des aiguilles d'une montre à une vitesse d'environ 12,7 fois la vites- se de la roue 12. La roue 14, qui est solidaire du rotor 21, tourne à une vitesse plus faible que la vitesse de rotation élevée du volant 17. Par contre, la roue dentée 14 continue à tourner avec un puissant couple pendant un temps relativement long. Il en résulte que le rotor 21, qui exige un couple consi- dérablement élevé, peut tourner pendant lontemps pour que l'énergie électri- que produite par l'électrogénérateur 19 alimente l'ampoule électrique 4, même après que le levier manuel a été abaissé à la position dessinée en traits continus. Quand on relâche le levier manuel 5, celui-ci est rappelé à sa posi- tion haute par l'action du ressort de torsion 8. Au cours de ce déplacement, les cliquets 25 tournent dans la direction opposée à celle de la roue 14 sous l'action du secteur denté 7, du pignon 10, des roues 12 et 13 et de l'axe transversal 16. Etant donné que les cliquets 25 tournent ainsi élastiquement par rapport à la série de dents de rochet 22, leur rotation dans le sens opposé n'a aucun effet sur le mouvement de rotation générateur d'énergie électrique de la roue 14 tournant dans la direction indiquée par la flèche C sur la figure 1. La rotation normale du rotor 21 est ainsi maintenue par la force d'inertie du volant 17, de sorte que l'ampoule électrique 4 continue à être alimentée en énergie électrique et à éclairer pendant environ 3 à 6 secondes, jusqu'à ce que l'on ait eu le temps d'appuyer à nouveau sur le levier manuel 5. En conséquence, il suffit que l'utilisateur de la torche actionne lentement le levier 5 entre ses positions haute et basse au lieu d'être obligé de répéter rapidement les mouvements alternatifs de celui-ci. Ainsi, la production de l'énergie électrique nécessaire à la torche ne fatigue pas la main de l'utili- sateur. De plus, étant donné que l'une des extrémités du levier manuel 5 est articulée sur l'extrémité antérieure du boîtier la, cette dernière, ainsi que le faisceau lumineux produitsont maintenus dans une position stable pen- dant que le levier 5 se déplace entre sa position haute inactive et sa position basse active. Bien que la torche électrique selon l'invention ait été décrite ci- dessus comme étant actionnée par la main de son utilisateur, le principe de l'invention peut être appliqué d'une autre manière dans le même domaine. C'est ainsi notamment, que la partie antérieure éclairante de la torche, dans laquelle est logée l'ampoule, peut être séparée du corps du boîtier renfermant l'électro- générateur et peut être reliée à ce dernier au moyen d'un long fil conducteur, permettant de transmettre l'énergie électrique engendrée à l'ampoule électri- que. De plus, le corps de la torche peut être pourvu d'une pédale de commande en remplacement du levier manuel. Un tel dispositif d'éclairage peut permettre à son utilisateur d'examiner ou de réparer, par exemple, un moteur ou d'autres parties d'un véhicule automobile, en accrochant la partie éclairante séparée sur un support et en actionnant la pédale du dispositif avec son pied. Les principes de l'invention peuvent être appliqués d'une manière encore différente dans le même domaine. C'est ainsi notamment, que l'extrémité antérieure de la torche portative I de l'invention, contenant l'ampoule élec- trique 4 peut être supprimée et remplacée par une tige creuse comportant, à son extrémité libre un fil de nichrome relié à l'électrogénérateur 19 logé dans le boîtier la, de sorte que l'énergie électrique engendrée par celui-ci peut être utilisée pour chauffer le fil de nichrome. Dans un tel cas, l'élec- trogénérateur peut être utilisé comme allumeur pour allumer un poêle à pétrole. On voit donc que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la pré- sente invention sans sortir pour autant du cadre de celle-ci. En particulier, en ce qui concerne la torche électrique portative décrite ci-dessus comme constituant un mode de réalisation de l'invention, des expériences ont prouvé qu'il suffit que l'utilisateur actionne le levier manuel à des intervalles de temps prolongés, approximativement une fois toutes les quatre ou cinq secondes, alors qu'avec les torches électriques portatives classiques, il faut actionner celui-ci approximativement une fois par seconde. Ainsi donc la torche qui fait l'objet de l'invention évite que l'utilisateur soit astreint à une fatigue manuelle excessive. De plus, il est pratique d'uti- liser de telles torches électriques portatives, à la place de celles exigeant un certain nombre de piles, en prévision d'une urgence, dans des abris et d'autres lieux publics, ainsi que dans les maisons individuelles, car il n'y a plus lieu de se soucier du remplacement des piles. REVENDICATIONS 1. Appareil électrogénérateur portatif caractérisé en ce qu'il com- prend un boîtier (la), un levier (5) disposé à l'extérieur de ce dernier et que l'on peut actionner manuellement pour produire un mouvement, un électro- générateur (19) comportant un stator (20) et un rotor (21) et entraîné pour produire de l'énergie électrique, un élément (4) recevant l'énergie électri- que de l'électrogénérateur, afin de la transformer en énergie calorifique ou lumineuse et un mécanisme de transmission incluant une série de roues dentées (10,12,13,14,15) actionnées successivement pour transmettre le mouvement du levier manuel (5) à l'électrogénérateur (19), et entraîner ce dernier, ce mécanisme de transmission comportant, en outre, un volant (17) entraîné en rotation par la série de roues dentées pour produire de l'énergie cinétique, ladite série de roues comprenant une roue (14) qui en tournant entraîne le rotor (21) de l'électrogénérateur (19) et une autre roue (15) pour transmettre l'énergie cinétique du volant (17) à la roue entraînant le rotor, la roue transmettant ladite énergie cinétique étant conçue pour tourner plus vite que la roue entraînant le rotor. 2. Appareil électrogénérateur portatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (la) est allongé et comporte une partie d'extrémité antérieure dans laquelle est logé l'élément (4) récepteur de l'énergie électrique produite, et en ce que l'une des extrémités (5a) du levier manuel (5) est montée à rotation sur cette partie d'extrémité antérieure du boîtier, afin de stabiliser cette dernière et le faisceau lumineux, quand le levier manuel est déplacé entre sa position haute inactive dans laquelle il est éloigné du boîtier et sa position basse active dans laquelle il s'étend de long du boîtier. 3. Appareil électrogénérateur portatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément récepteur de l'énergie électrique produite est une ampoule électrique (4). 4. Appareil électrogénérateur portatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément récepteur de l'énergie électrique produite est un fil de nichrome. 5. Appareil électrogénérateur portatif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un secteur denté ou une crémail- lère (7) reliant le levier manuel (5) au mécanisme de transmission et compor- tant un prolongement (5b),et un dispositif de blocage (26) incluant un élément d'arrêt (26a) monté sur le boîtier et pouvant glisser entre une position inac- tive dans laquelle il est éloigné du prolongement (5b) du secteur denté ou autre (7),et une position active dans laquelle il est en contact avec ce prolongement afin de maintenir le levier manuel (5) dans sa position basse active. 6. Appareil électrogénérateur portatif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un crochet (27) permettant de le suspendre à un mur et une plaquette réfléchissante fluorescente rouge fixée à ce crochet.