Brevet FR2787254A1 — publié le 20000616

La présente invention concerne un dispositif permettant de produire l'énergie nécessaire au fonctionnement d'un petit appareil électrique, cet appareil comprenant au moins un organe, tel qu'une touche, pour la commande d'une fonction de l'appareil. Ce petit appareil peut être une télécommande, par exemple pour l'ouverture d'une barrière ou d'un portail, une télécommande logée dans le corps d'une clef de véhicule, pour la commande de l'ouverture ou de la fermeture des loquets des portières de ce véhicule, un interrupteur, notamment pour la commande d'un appareil d'éclairage ou autre. Le principe de générer l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement d'un petit appareil tel que précité, par transformation de l'énergie mécanique résultant de l'actionnement des touches que comprend cet appareil, est connu. Les systèmes ayant été envisagés pour la mise en oeuvre de ce principe ne sont toutefois pas dépourvus d'inconvénients tels que complexité de structure, nombre d'opérations d'assemblage, coût de fabrication, fiabilité incertaine, faiblesse de l'énergie produite. Ces inconvénients se sont avérés empêcher jusqu'à ce jour la mise en oeuvre pratique dudit principe. La présente invention vise à remédier à ce problème fondamental. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne comprend - un engrenage multiplicateur; la roue d'entrée de mouvement de cet engrenage comprend des moyens pour sa venue en prise avec chaque organe précité permettant la commande d'une fonction de l'appareil, en début de course de déplacement de cet organe, de telle sorte que ledit déplacement provoque l'entraînement en rotation de cette roue d'entrée, ces mêmes moyens permettant la venue de la roue d'entrée hors de prise d'avec chaque organe précité, à l'approche de la fin de course de déplacement de cet organe, de telle sorte que cette arrivée en fin de course ne stoppe pas la rotation de la roue; la roue de sortie de mouvement de cet engrenage comporte un aimant permanent qui, sur sa périphérie, forme une alternance de pôles magnétiques Nord et Sud; - au moins une bobine placée à proximité de ladite roue de sortie de mouvement; TT - un moyen d'emmagasinage et de restitution d'énergie électrique, tel qu'un condensateur, recevant l'énergie produite par le dispositif et alimentant le ou les organes fonctionnels de l'appareil. La venue en prise dudit organe et de ladite roue d'entrée permet d'entraîner cette roue en rotation tandis que la venue hors de prise de ces mêmes éléments, à l'approche de la fin de course de déplacement de l'organe, permet de ne pas stopper le mouvement de rotation de cette roue d'entrée. Grâce à la multiplication permise par ledit engrenage, ladite roue l10 de sortie accomplit un nombre de tours important, permettant la transformation en énergie électrique de l'énergie résultant du déplacement de l'organe. Cette énergie est emmagasinée dans ledit moyen d'emmagasinage et de restitution d'énergie électrique puis est restituée par ce même moyen en vue du fonctionnement du ou des organes fonctionnels de l'appareil, en particulier l'émetteur à radiofréquences d'une télécommande. Le dispositif ainsi constitué est simple et peu onéreux à fabriquer, est fiable et peut générer une énergie suffisante au fonctionnement de l'appareil. Il peut facilement être adapté à des appareils à un ou plusieurs organes de commande, ainsi que cela apparaîtra plus loin. De préférence, les moyens permettant la venue de la roue d'entrée en prise avec chaque organe permettant la commande d'une fonction de l'appareil, et hors de prise d'avec celui-ci, sont constitués par: - un arbre coaxial à la roue d'entrée et solidaire en rotation de celle-ci, dans lequel est aménagée une série de rainures hélicoïdales; - une patte flexible solidaire dudit organe, comprenant deux parties, dont une comporte un ergot tandis que l'autre est dépourvue de cet ergot; la flexibilité de la patte permet de déplacer l'ergot entre deux positions décalées radialement par rapport audit arbre, à savoir une première position, dans laquelle l'ergot est engagé et peut coulisser dans une rainure de cet arbre, pour la venue en prise desdits organe et roue d'entrée, et une deuxième position, dans laquelle l'ergot est dégagé de ladite rainure, pour la venue hors de prise desdits organe et roue d'entrée; - une rampe inclinée aménagée en regard de ladite partie de la patte qui est dépourvue d'ergot, permettant, au cours du déplacement dudit organe dans la direction de mise en oeuvre de la fonction correspondante de l'appareil, de fléchir ladite patte en vue d'amener l'ergot dans ladite première position; - un évidement aménagé en regard de ladite partie de la patte comprenant l'ergot, permettant le dégagement de la patte hors de la rampe, pour amener l'ergot dans ladite deuxième position, lesdits rampe et évidement étant conformés de manière telle que l'ergot est amené dans ladite première position en début de la course de déplacement dudit organe et dans ladite deuxième position à l'approche de la fin de cette course. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention dans ce cas, ledit organe et ladite patte sont réalisés en matière synthétique, et sont moulés en une seule pièce, la flexibilité de la patte étant obtenue par la flexibilité dudit matériau; - la rampe et l'évidement sont aménagés dans un fût de guidage dudit organe au cours de son mouvement. De préférence, - I'appareil comprend plusieurs organes précités de commande de fonctions de l'appareil, disposés à des distances radiales égales de l'axe de rotation de la roue d'entrée; - I'ergot fait saillie vers l'extérieur de chacun de ces organes; - chaque organe comprend un pion axial permettant d'actionner un micro-interrupteur de mise en fonctionnement de l'appareil. Avantageusement, dans ce cas, - chaque fût comprend une paroi transversale pour recevoir l'une des extrémités d'un ressort interposé entre l'organe de commande et le fût, ce ressort permettant de rappeler l'organe en position sortie; - I'autre extrémité du ressort est engagée autour dudit pion - ladite paroi transversale comprend une ouverture pour le passage du pion afin de permettre à ce dernier d'actionner le micro- interrupteur. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, I'appareil comprend un seul organe de commande de la fonction qu'il permet, disposé coaxialement à l'axe de rotation de la roue d'entrée; I'ergot fait saillie vers l'intérieur de chaque organe; - la rampe est conformée pour déformer radialement la patte vers l'intérieur de l'organe pour amener l'ergot à pénétrer dans une rainure de l'arbre; - un micro-interrupteur de mise en fonctionnement de l'appareil est décalé radialement par rapport à l'organe, et est actionné au moyen d'une pièce intermédiaire, cette pièce étant montée coulissante parallèlement à la direction d'enfoncement de l'organe et étant simplement actionnée par la paroi latérale de l'organe, en fin de course d'enfoncement de ce dernier. Avantageusement, dans ce cas, - un ressort est interposé entre l'organe et le boîtier de l'appareil, ce ressort permettant de rappeler l'organe en position sortie; l'une des extrémités de ce ressort est engagée autour d'un pion que comprend l'organe tandis que son autre extrémité est engagée à l'intérieur du pion constituant le pivot de la roue d'entrée, ce dernier pion étant tubulaire. De préférence, - chaque fût comprend deux encoches diamétralement opposées, délimitant des épaulements supérieurs; - chaque organe comprend deux saillies latérales, propres à s'effacer radialement vers l'intérieur lors de l'engagement de l'organe dans un fût, puis à se verrouiller par encliquetage derrière les épaulements. Pour sa bonne compréhension, I'invention est à nouveau décrite ci-après, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes de réalisation possibles du dispositif qu'elle concerne. La figure 1 est une vue en perspective d'un appareil de télécommande, par exemple pour l'ouverture d'une barrière ou d'un portail, incluant le dispositif selon une première forme de réalisation; la figure 2 est une vue éclatée, en coupe longitudinale, des différents organes de cet appareil; la figure 3 est une vue similaire à la figure 2, I'appareil étant monté; la figure 4 est une vue à échelle agrandie, en perspective éclatée, de l'une des touches de commande d'une fonction de cet appareil, ainsi que du fût de guidage de cette touche la figure 5 est une vue à échelle encore agrandie, en coupe longitudinale, d'une touche de cet appareil, dudit fût, ainsi que d'une roue d'entrée que comprend cet appareil; la figure 6 est une vue en perspective d'une clef de véhicule automobile, logeant, dans son corps, une télécommande de l'ouverture et de la fermeture des loquets des portières du véhicule, et incluant le dispositif selon une deuxième forme de réalisation, et la figure 7 est une vue de cette clef en coupe longitudinale. Les figures 1 à 5 montrent un appareil de télécommande 1 comprenant un boîtier 2 et quatre touches 3 de commande de différentes fonctions de cet appareil 1. Comme le montrent plus particulièrement les figures 2 et 3, le boîtier 2 est formé par assemblage de deux parties 4, 5, dont une constitue le fond du boîtier 1 et l'autre, comprenant les touches 3, constitue le couvercle de celui-ci. Il apparaît également à la figure 2 que le boîtier 2 loge la carte support 10 d'un circuit imprimé comportant différents organes, et un engrenage multiplicateur 11 formé d'une roue 12 d'entrée de mouvement et d'une roue 13 de sortie de mouvement. La partie 4 est réalisée en matériau synthétique et comprend, venu de moulage avec elle, un pion 15 propre à former un pivot, une paroi circulaire 16, coaxiale au pion 15, à bord supérieur aminci, un trou 17 et une portion de paroi circulaire 18, coaxiale au trou 17, à bord supérieur aminci. La partie 4 comprend également un épaulement périphérique (non représenté) propre à recevoir, avec calage, les bords de la carte support 10. La partie 5 comprend quatre trous débouchant dans quatre fûts faisant saillie de sa face interne, et venus de moulage avec elle. Ces fûts 20 sont disposés à des distances radiales égales de l'axe du pion 15, donc de l'axe de rotation de la roue d'entrée 12. Comme le montre plus particulièrement la figure 4, chaque fût comprend une paroi transversale 21 pour recevoir l'une des extrémités d'un ressort 22 interposé entre la touche 3 et le fût 20. Ce ressort 22 permet de rappeler la touche 3 en position sortie, de non-enfoncement, par rapport au boîtier 2. La paroi 21 délimite une ouverture centrale 23 permettant à un pion 24 que comprend chaque touche 3, faisant saillie de la face supérieure interne de celle-ci, d'actionner un micro- interrupteur 25 porté par la carte support 10, de mise en fonctionnement de l'appareil 1. L'autre extrémité du ressort 22 est engagée autour de ce pion 24. Cette figure 4 montre également que chaque fût 20 comprend deux encoches 26 diamétralement opposées, délimitant des épaulement supérieurs 27. A l'intérieur de l'une de ces encoches 26, le fût 20 comprend une paroi inclinée formant une rampe 28, dont la partie supérieure est plus éloignée dudit axe du pion 1 5 que la partie inférieure, ainsi qu'un évidement 29 immédiatement adjacent à cette rampe 28. Chaque touche 3 est réalisée en matière synthétique présentant un certain degré de souplesse, notamment en polyéthylène. Elle comprend deux saillies latérales 31, propres à s'effacer radialement vers l'intérieur, par déformation dudit matériau, lors de l'engagement de la touche 3 dans un fût 20, puis à se verrouiller par encliquetage derrière les épaulements 27. Chaque touche 3 comprend en outre, comme le montrent les figures 4 et 5, une patte 35 faisant saillie axialement, dans le prolongement de sa paroi latérale. Cette patte 35 a une épaisseur réduite, de telle sorte qu'elle est flexible dans le sens radial par rapport à la touche 3. Elle comprend une partie 35a pourvue d'un ergot 36 faisant saillie radialement vers l'extérieur de la touche, et une extension latérale 35b. Il se déduit de la figure 4 que l'extension 35b se trouve en regard de la rampe 28 tandis que l'ergot 36 se trouve en regard de l'évidement 29 lorsque lesdites saillies 31 sont encliquetées derrière lesdits épaulements 27. La figure 5 montre plus particulièrement que les bords supérieurs et inférieurs de la paroi formant la rampe 28 sont arrondis, et que, dans la forme neutre de la patte 35, le plan médian de cette même paroi se trouve plus loin de l'axe du pion 15 que l'extension 35b au niveau dudit bord supérieur et plus près de l'axe du pion 15 que l'extension 35b au niveau dudit bord inférieur. La carte support 10, quant à elle, comprend une ouverture 40 pour le passage d'un arbre 41 solidaire de la roue d'entrée 12. Outre les différents micro-interrupteurs 25 placés sur sa face supérieure, elle comprend deux bobines 42 sur sa face inférieure, placées à proximité de la roue de sortie 13 lorsque l'appareil 1 est monté, comme représenté à la figure 3. Cette carte 10 comprend également un condensateur propre à emmagasiner et à restituer de l'énergie électrique, un circuit de charge approprié et l'émetteur envoyant les signaux de commande. Ces différents organes sont de type classique et n'ont pas été représentés par souci de clarté du dessin. La roue 12 est engagée sur le pion 15 jusqu'à reposer sur le bord supérieur aminci de la paroi 16, cet amincissement permettant de limiter les frottements entre cette roue 12 et cette paroi 16. L'arbre 41 comprend, ainsi que le montre plus particulièrement la figure 5, une pluralité de rainures hélicoïdales 45, dont les entrées sont arrondies. Ces rainures 45 et l'ergot 36 sont dimensionnés de telle sorte que l'ergot 36 puisse être engagé et coulisser dans ces rainures 45, de manière à permettre l'entraînement en rotation de la roue 12 lorsque la touche 3 est enfoncée. La roue 12 est dentée et engrène avec un pignon 46 solidaire de la roue 13. Le nombre de dents de ce pignon 46 est faible par rapport àa celui de la roue 12, ce rapport étant par exemple de une dent du pignon 46 pour quinze dents de la roue 12. La roue 13 comporte au moins un aimant permanent qui, sur sa périphérie, forme une alternance de pôles magnétiques Nord et Sud. Comme montré en traits pleins sur la figure 5, dans la position normale de chaque touche 3, c'est-à-dire soulevée par rapport au boîtier 2, la patte 35, et donc l'extension 35b, se trouvent au-dessus de la rampe 28. La patte 35 est alors dans sa forme neutre, dans laquelle l'ergot 36 se trouve au-dessus de l'arbre 41 et en dehors des rainures 45. L'enfoncement de la touche 3 provoque immédiatement le glissement de l'extension 35b sur la rampe 28, et par conséquent la flexion radiale, vers l'extérieur de la touche 3, de la patte 35. Comme cela est montré en traits mixtes, cette flexion amène l'ergot 36, dès le début de la course d'enfoncement de la touche 3, à entrer dans l'une des rainures 45 qui se trouvent sensiblement en face de lui. Les entrées arrondies de ces rainures 45 permettent, le cas échéant, de faire glisser l'ergot 36 vers l'une ou l'autre de deux rainures 45 adjacentes. Le mouvement d'enfoncement de la touche 3 permet, grâce à cette venue en prise de l'ergot 36 et de l'arbre 41, de provoquer l'entraînement de la roue 12 en rotation. A l'approche de la fin de course d'enfoncement de la touche 3, I'extension 35b passe en dessous de la rampe 28, ce qui permet le retour de la patte 35 à sa forme neutre et, par conséquent, réalise l'extraction de l'ergot 36 hors de la rainure 45. Cette extraction permet la poursuite sur sa lancée du mouvement de rotation de la roue 12. Ce mouvement de rotation provoque la rotation de la roue 13 et donc la génération d'une énergie électrique, qui est emmagasinée par le condensateur précité. En fin de course d'enfoncement, le pion 24 actionne le micro- interrupteur 25 correspondant, ce qui déclenche le fonctionnement de l'émetteur de l'appareil 1, soit grâce à l'énergie qui vient d'être produite par la roue 13 et les bobines 42, soit par de l'énergie préalablement stockée dans le condensateur. Le passage de l'extension 35b en dessous de la rampe 28 permet la remontée de la touche 3, par rappel du ressort 22, I'évidement 29 permettant le passage de l'ergot 36. Les figures 6 et 7 montrent une clef de véhicule comprenant une seule touche pour l'actionnement d'un émetteur permettant en particulier de commander l'ouverture et la fermeture des loquets des portières du véhicule. De nombreux organes identiques ou similaires à ceux préalablement décrits se retrouvent dans cette clef. Par simplification, ils ne seront pas à nouveau décrits et seront désignés par les mêmes références numériques. Dans cette clef, la touche 3 est disposée coaxialement à l'axe de rotation de la roue 12 et le ressort 22 est engagé autour du pion 24 et à I'intérieur du pion 15, ce dernier étant tubulaire; I'ergot 36 fait saillie vers l'intérieur de la touche 3 et la rampe 28 est conformée pour déformer radialement la patte 35 vers l'intérieur de la touche 3 pour amener cet ergot 36 à pénétrer dans une rainure 45 de l'arbre 41. Le micro-interrupteur 25 est, dans ce cas, décalé radialement par rapport à la touche 3, et est actionné au moyen d'une pièce intermédiaire 50. Cette pièce 50 est montée coulissante parallèlement à la direction d'enfoncement de la touche 3 grâce à deux ergots latéraux qu'elle comprend, qui se déplacent dans deux glissières aménagées dans des languettes 51. Dans l'exemple représenté, ces dernières sont venues de moulage avec la partie 4 du boîtier 2. Cette pièce 50 est simplement actionnée par la paroi latérale de la touche 3, en fin de course d'enfoncement de cette dernière. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemples mais qu'elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. Ainsi, toutes sortes d'appareils électriques comprenant au moins une touche pour la commande d'une fonction de cet appareil peuvent être équipées du dispositif de génération d'énergie (touche 3, fût 20, patte 35, rampe 28, évidemment 29, arbre 41, roues 12 et 13, pignon 46, bobines 42) qu'elle concerne. En particulier, cet appareil peut être un interrupteur de commande de fonctionnement d'une lampe ou autre appareil d'éclairage, I'interrupteur comprenant un dispositif de génération d'énergie tel que précité et étant équipé d'un émetteur pour la commande de la mise en fonctionnement ou de l'arrêt de ladite lampe ou dudit appareil d'éclairage. Il n'est ainsi plus nécessaire de prévoir le passage de gaines au travers des murs des locaux, ce qui simplifie grandement la construction de ces locaux. REVENDICATIONS 1 - Dispositif permettant de produire l'énergie nécessaire au fonctionnement d'un petit appareil électrique (1), cet appareil (1) comprenant au moins un organe (3), tel qu'une touche, pour la commande d'une fonction, caractérisé en ce qu'il comprend: - un engrenage multiplicateur (12, 46, 13); la roue (12) d'entrée de mouvement de cet engrenage comprend des moyens (28, 29, , 36, 41, 45) pour sa venue en prise avec chaque organe (3) précité permettant la commande d'une fonction de l'appareil (1), en début de course de déplacement de cet organe (3), de telle sorte que ledit déplacement provoque l'entraînement en rotation de cette roue d'entrée (12), ces mêmes moyens (28, 29, 35, 36, 41, 45) permettant la venue de la roue d'entrée (12) hors de prise d'avec chaque organe (3) précité, à l'approche de la fin de course de déplacement de cet organe (3), de telle sorte que cette arrivée en fin de course ne stoppe pas la rotation de la roue (12); la roue (13) de sortie de mouvement de cet engrenage comporte un aimant permanent qui, sur sa périphérie, forme une alternance de pôles magnétiques Nord et Sud; - au moins une bobine (42) placée à proximité de ladite roue (1 3) de sortie de mouvement; - un moyen d'emmagasinage et de restitution d'énergie électrique, tel qu'un condensateur, recevant l'énergie produite par le dispositif et alimentant le ou les organes fonctionnels de l'appareil (1). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens permettant la venue de la roue d'entrée (12) en prise avec chaque organe (3) permettant la commande d'une fonction de l'appareil (1), et hors de prise d'avec celui-ci, sont constitués par: -un arbre (41) coaxial à la roue d'entrée (12) et solidaire en rotation de celle-ci, dans lequel est aménagée une série de rainures hélicoïdales (45); - une patte flexible (35) solidaire dudit organe (3), comprenant deux parties (35a, 35b), dont une (35a) comporte un ergot (36) tandis que l'autre (35b) est dépourvue de cet ergot (36); la flexibilité de la patte (35) permet de déplacer l'ergot (36) entre deux positions décalées radialement par rapport audit arbre (41), à savoir une première position, dans laquelle l'ergot (36) est engagé et peut coulisser dans une rainure (45) de cet arbre (41), pour la venue en prise desdits organe (3) et roue d'entrée (12), et une deuxième position, dans laquelle l'ergot (36) est dégagé de ladite rainure (45), pour la venue hors de prise desdits organe (3) et roue d'entrée (12); une rampe inclinée (28) aménagée en regard de ladite partie (35b) de la patte (35) qui est dépourvue d'ergot (36), permettant, au cours du déplacement dudit organe (3) dans la direction de mise en oeuvre de la fonction correspondante de l'appareil (1), de fléchir ladite patte (35) en vue d'amener l'ergot (36) dans ladite première position; - un évidement (29) aménagé en regard de ladite partie (35a) de la patte (35) comprenant l'ergot (36), permettant le dégagement de la patte (35) hors de la rampe (28), pour amener l'ergot (36) dans ladite deuxième position, lesdits rampe (28) et évidement (29) étant conformés de manière telle que l'ergot (36) est amené dans ladite première position en début de la course de déplacement dudit organe (3) et dans ladite deuxième position à l'approche de la fin de cette course. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que - ledit organe (3) et ladite patte (35) sont réalisés en matière synthétique, et sont moulés en une seule pièce, la flexibilité de la patte (35) étant obtenue par la flexibilité dudit matériau; - la rampe (28) et l'évidement (29) sont aménagés dans un fût (20) de guidage dudit organe (3) au cours de son mouvement. 4- Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que -I l'appareil (1) comprend plusieurs organes (3) disposés à des distances radiales égales de l'axe de rotation de la roue d'entrée (12); I'ergot (36) fait saillie vers l'extérieur de chacun de ces organes (3); chaque organe (3) comprend un pion axial (24) permettant d'actionner un micro-interrupteur (25) de mise en fonctionnement de l'appareil (1). - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que - chaque fût (20) comprend une paroi transversale (21) pour recevoir l'une des extrémités d'un ressort (22) interposé entre l'organe (3) et le fût (20), ce ressort (22) permettant de rappeler l'organe (3) en position sortie I'autre extrémité du ressort (22) est engagée autour dudit pion (24); ladite paroi transversale (21) comprend une ouverture (23) pour le passage du pion (24) afin de permettre à ce dernier d'actionner le micro-interrupteur (25). 6 - Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que - I'appareil (1) comprend un seul organe (3) de commande de la fonction qu'il permet, disposé coaxialement à l'axe de rotation de la roue d'entrée (12); - I'ergot (36) fait saillie vers l'intérieur de chaque organe (3) - la rampe (28) est conformée pour déformer radialement la patte (35) vers l'intérieur de l'organe (3) pour amener l'ergot (36) à pénétrer dans une rainure (45) de l'arbre (41); - un micro-interrupteur (25) de mise en fonctionnement de l'appareil est décalé radialement par rapport à l'organe (3), et est actionné au moyen d'une pièce intermédiaire (50), cette pièce (50) étant montée coulissante parallèlement à la direction d'enfoncement de l'organe (3) et étant simplement actionnée par la paroi latérale de l'organe (3), en fin de course d'enfoncement de ce dernier. 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un ressort (22) est interposé entre l'organe (3) et le boîtier (2) de l'appareil, ce ressort (22) permettant de rappeler l'organe (3) en position sortie; I'une des extrémités de ce ressort (22) est engagée autour d'un pion (24) que comprend l'organe (3) tandis que son autre extrémité est engagée à l'intérieur du pion (15) constituant le pivot de la roue d'entrée (12), ce dernier pion (15) étant tubulaire. 8- Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que - chaque fût (20) comprend deux encoches (26) diamétralement opposées, délimitant des épaulement supérieurs (27) - chaque organe (3) comprend deux saillies latérales (31), propres à s'effacer radialement vers l'intérieur lors de l'engagement de l'organe (3) dans un fût (20), puis à se verrouiller par encliquetage derrière les épaulements (27).