FR2953661A1 - Dispositif generateur d'energie electrique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif générateur d'énergie électrique comprenant une bobine électrique (3), deux circuits magnétiques (10, 100, 20, 200) traversant chacun la bobine électrique (3) et deux parties mobiles ferromagnétiques (40, 400, 50, 500) commandée chacune par rapport à l'un des circuits magnétiques par un mécanisme de commande. Le mécanisme de commande est agencé pour prendre une première position dans laquelle il limite le flux magnétique du premier circuit magnétique (10, 100) à travers la bobine (3) et favorise le flux magnétique du deuxième circuit magnétique (20, 200) à travers la bobine (3) ou une deuxième position dans laquelle il favorise le flux magnétique du premier circuit magnétique (10, 100) à travers la bobine et limite le flux magnétique du deuxième circuit magnétique (20, 200) à travers la bobine.
Description
Dispositif générateur d'énergie électrique
La présente invention se rapporte à un dispositif générateur d'énergie électrique. La présente invention concerne également un dispositif de commande à distance employant le dispositif générateur d'énergie électrique. Il est connu dans l'art antérieur des dispositifs de commande à distance qui emploient un dispositif générateur d'énergie électrique pour convertir une énergie mécanique en énergie électrique. Il s'agit par exemple d'interrupteurs sans fil dans lesquels une pression sur le bouton entraîne l'actionnement du générateur et la génération d'un courant électrique. Le courant électrique généré est consommé par un émetteur radiofréquence pour envoyer un message à un récepteur distant associé à un dispositif à commander tel que par exemple une lampe. Le générateur peut par exemple être du type à induction électromagnétique ou de type piézoélectrique.
De nombreux documents décrivent ce type de générateur comme la demande de brevet W02004093299 ou DE1985270. Le but de l'invention est de proposer un nouveau dispositif générateur d'énergie électrique à induction électromagnétique qui est fiable, peu encombrant, nécessitant peu de composants et qui est parfaitement adapté pour être employé dans un dispositif de commande à distance doté d'un bouton à bascule. Ce but est atteint par un dispositif générateur d'énergie électrique comprenant: une bobine électrique, un premier circuit magnétique traversant la bobine électrique et un deuxième circuit magnétique traversant la bobine électrique, un premier aimant permanent associé au premier circuit magnétique et polarisé pour faire circuler un flux magnétique à travers la bobine électrique dans un sens et un deuxième aimant permanent associé au deuxième circuit magnétique et polarisé pour faire circuler un flux magnétique à travers la bobine électrique dans le sens opposé, une première partie mobile ferromagnétique associée au premier circuit magnétique et une deuxième partie mobile ferromagnétique associée au deuxième circuit magnétique, 30 un mécanisme de commande pour commander la première partie mobile ferromagnétique par rapport au premier circuit magnétique et la deuxième partie mobile ferromagnétique par rapport au deuxième circuit magnétique, le mécanisme de commande est agencé pour prendre une première position dans laquelle il limite le flux magnétique du premier circuit magnétique à travers la bobine et favorise le flux magnétique du deuxième circuit magnétique à travers la bobine ou une deuxième position dans laquelle il favorise le flux magnétique du premier circuit magnétique 1 o à travers la bobine et limite le flux magnétique du deuxième circuit magnétique à travers la bobine. Selon une particularité, chaque partie mobile ferromagnétique peut prendre deux positions, une première position et une deuxième position et en ce que lorsque l'une des parties mobiles est dans l'une des deux positions, l'autre partie mobile est 15 dans l'autre des deux positions. Selon une autre particularité, le dispositif comporte une première partie mobile ferromagnétique associée au premier circuit magnétique et une deuxième partie mobile ferromagnétique associée au deuxième circuit magnétique, la première partie mobile ferromagnétique et la deuxième partie mobile ferromagnétique étant couplées 20 mécaniquement à l'aide d'une pièce de liaison entraînée par un organe de commande entre la première position et la deuxième position. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, dans la première position, chaque partie mobile est agencée par rapport au circuit magnétique auquel elle est associée pour laisser le flux magnétique dudit circuit magnétique traverser la 25 bobine et en ce que dans la deuxième position, la partie mobile est agencée par rapport au circuit magnétique auquel elle est associée pour court-circuiter le flux magnétique dudit circuit magnétique destiné à traverser la bobine. Selon une particularité du premier mode de réalisation de l'invention, chaque circuit magnétique a la forme d'une boucle fermée dans laquelle est positionné l'aimant 30 permanent. Selon une autre particularité du premier mode de réalisation de l'invention, le mécanisme de commande comporte un fléau sur lequel sont assemblées les deux parties mobiles. Selon l'invention, le fléau est par exemple actionné par une lame ressort au comportement bistable. 35 Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans la première position, chaque partie mobile ferromagnétique est agencée pour fermer le circuit magnétique auquel elle est associée et, dans la deuxième position, chaque partie mobile ferromagnétique est agencée pour ouvrir le circuit magnétique auquel elle est associée. Selon une particularité du deuxième mode de réalisation, chaque partie mobile ferromagnétique est montée pivotante pour ouvrir ou fermer le circuit magnétique auquel elle est associée. Selon une autre particularité du deuxième mode de réalisation de l'invention, le mécanisme de commande comprend, pour chaque partie mobile, un levier monté pivotant autour d'un axe, ledit levier étant pourvu d'un premier bras solidaire de ladite 1 o partie mobile et d'un second bras couplé à la pièce de liaison par une liaison pivotante. Selon une autre particularité du deuxième mode de réalisation, la pièce de liaison est couplée à des moyens d'entraînement par des moyens élastiques pour appliquer une force de rappel s'opposant à une force d'attraction magnétique exercée sur chaque partie mobile par rapport au circuit magnétique auquel elle est associée, 15 lesdits moyens élastiques étant agencés pour permettre, pendant l'entraînement de ladite pièce de liaison, le basculement brusque des dites parties mobiles lorsque la force d'attraction exercée par une partie mobile initialement ouverte devient supérieure à ladite force de rappel. Selon une autre particularité du deuxième mode de réalisation, les moyens 20 élastiques comportent un ressort de torsion agissant sur la pièce de liaison pour permettre le basculement brusque des parties mobiles. Selon une autre particularité du deuxième mode de réalisation, les moyens d'entraînement comprennent une tige couplée à la pièce de liaison pour entraîner en translation ladite pièce de liaison autour d'un axe de commande. 25 Selon une autre particularité du deuxième mode de réalisation, le dispositif comporte des moyens de commande couplé au mécanisme de commande, lesdits moyens de commande étant montés pivotant autour de l'axe de commande, les moyens d'entraînement étant conçus pour transformer le pivotement desdits moyens de commande en translation de la tige. 30 Selon une autre particularité du deuxième mode de réalisation, les moyens d'entraînement comprennent une pièce mobile solidaire des moyens de commande et couplée à la tige pour entraîner ladite tige en translation, ladite pièce mobile étant montée pivotante autour de l'axe de commande et pourvue d'une surface de came coopérant avec une surface de came complémentaire d'une pièce fixe pour 35 transformer le pivotement desdits moyens de commande en translation de ladite tige.
Selon une autre particularité du deuxième mode de réalisation, les moyens d'entraînement comprennent des moyens de rappel agissant sur la tige pour maintenir la tige en contact avec la pièce mobile.
L'invention concerne également un dispositif de commande à distance comprenant un organe de manoeuvre et un dispositif générateur d'énergie électrique pour convertir une énergie mécanique en énergie électrique, l'énergie électrique étant apte à alimenter un émetteur radiofréquence couplé à un récepteur distant, le dispositif générateur d'énergie étant tel que défini ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels : les figures 1 et 2 représentent de manière schématique le dispositif générateur d'énergie électrique selon un premier mode de réalisation et illustrent plus particulièrement son principe de fonctionnement, les figures 3A à 3C représentent, en vue de coupe, un dispositif de commande à distance dans ses différentes phases de fonctionnement, employant le dispositif générateur d'énergie schématisé en figures 1 et 2, les figures 4 et 5 représentent de manière schématique le dispositif générateur d'énergie électrique selon un deuxième mode de réalisation et illustrent plus particulièrement son principe de fonctionnement, la figure 6 représente le dispositif générateur d'énergie électrique selon le 25 deuxième mode de réalisation, la figure 7 représente une vue éclatée d'un dispositif de commande à distance comportant le dispositif générateur d'énergie de la figure 6, les figures 8A et 8B représentent respectivement une vue en coupe et une vue de dessus du dispositif de commande à distance représenté en figure 30 7, dans lequel l'organe de commande est dans une première position, les figures 9A et 9B représentent respectivement une vue en coupe et une vue de dessus du dispositif de commande à distance représenté en figure 7, dans lequel l'organe de commande est dans une deuxième position. 20 Le principe de l'invention repose sur l'emploi d'un premier circuit magnétique 10, 100, d'un deuxième circuit magnétique 20, 200, d'une bobine électrique 3 et d'un mécanisme de commande qui est mobile par rapport aux deux circuits magnétiques 10,100, 20, 200 pour créer une inversion de flux magnétique à travers la bobine 3 et générer ainsi un courant électrique dans la bobine électrique 3. L'intensité du courant généré est d'autant plus importante que la vitesse de variation dudit flux magnétique à travers la bobine 3 est grande. Le courant électrique généré pourra par exemple être employé pour alimenter un émetteur radiofréquence dans un dispositif de commande à 1 o distance. Pour créer une inversion de flux magnétique à travers la bobine 3, il s'agit de créer un flux magnétique dans un premier sens S1 à travers la bobine 3, puis de créer un flux magnétique à travers la bobine dans un second sens S2, opposé au premier sens S1. Dans l'invention, l'inversion de flux peut être créée par exemple tout d'abord 15 en limitant le flux magnétique généré dans le premier circuit magnétique 10, 100 à travers la bobine 3 tout en favorisant le flux magnétique du deuxième circuit magnétique 20, 200 à travers la bobine 3 puis ensuite en favorisant le flux magnétique du premier circuit magnétique 10, 100 à travers la bobine tout en limitant le flux magnétique du deuxième circuit magnétique 20, 200 à travers la bobine 3. 20 La bobine électrique 3 est par exemple de type solénoïde et comporte une armature réalisée dans un matériau amagnétique, sur laquelle est enroulé un bobinage de N spires d'un fil conducteur. L'armature présente une ouverture centrale formée suivant un axe longitudinal. Chaque circuit magnétique 10, 100, 20, 200 est formé d'une boucle dans 25 laquelle est placé un aimant permanent 11, 101, 21, 201 permettant de polariser le circuit magnétique. Les deux circuits magnétiques 10, 100, 20, 200 traversent la bobine 3 électrique par son ouverture, chacun par une branche indépendante 15, 25 comme dans le premier mode de réalisation de l'invention (figures 1 et 2) ou par l'intermédiaire d'une branche commune 150 comme dans le deuxième mode de 30 réalisation de l'invention (figures 4 et 5). Dans ce dernier cas, les deux circuits magnétiques 100, 200 sont donc solidaires entre eux par l'intermédiaire de cette branche commune 150. Le premier aimant permanent 11, 101 associé au premier circuit magnétique 10, 100 est polarisé de manière à générer un flux magnétique à travers la bobine 3 dans le premier sens S1 (figures 1 et 4) tandis que le deuxième aimant 21, 201 permanent associé au deuxième circuit magnétique 20, 200 est polarisé de manière à créer un flux magnétique à travers la bobine 3 dans le second sens S2 (figures 2 et 5), opposé au premier sens S1.
Pour créer l'inversion de flux, le dispositif générateur d'énergie électrique comporte plusieurs parties mobiles 40, 400, 50, 500 agencées par rapport aux deux circuits magnétiques 10, 20, 100, 200 et commandées grâce à un mécanisme de commande pour créer l'inversion de flux à travers la bobine 3. Selon l'invention, le mécanisme de commande peut prendre deux positions 1 o distinctes, une première position dans laquelle il permet de limiter le flux magnétique du premier circuit magnétique 10, 100 à travers la bobine 3 et favoriser le flux magnétique du deuxième circuit magnétique 20, 200 à travers la bobine 3 ou une deuxième position dans laquelle il permet de favoriser le flux magnétique du premier circuit magnétique 10, 100 à travers la bobine 3 et limiter le flux magnétique du 15 deuxième circuit magnétique 20, 200 à travers la bobine 3. Selon l'invention, deux modes de réalisation distincts peuvent être employés. Le premier mode de réalisation consiste à court-circuiter alternativement chaque circuit magnétique 1, 2 à l'aide des parties mobiles 4, 5. Le deuxième mode de réalisation consiste à ouvrir alternativement chaque circuit magnétique 1, 2 en déplaçant les 20 parties mobiles 4, 5. Le premier mode de réalisation est schématisé sur les figures 1 et 2 et est détaillé ci-dessous. 25 Ces figures 1 et 2 montrent les deux circuits magnétiques 10, 20 formés chacun d'une boucle fermée indépendante, par exemple de forme carrée. Les deux circuits magnétiques 10, 20 sont par exemple identiques. Dans une variante de réalisation, chaque circuit magnétique peut se présenter sous la forme d'une boucle non fermée, c'est-à-dire avec un espace réalisé entre deux parties du circuit, afin de 30 pouvoir maîtriser la réluctance du circuit magnétique. Chaque circuit magnétique comporte une ou plusieurs pièces réalisées en matériau ferromagnétique et un aimant permanent 11, 21 placé dans le circuit magnétique en contact avec les pièces ferromagnétiques pour réaliser la boucle fermée. Les aimants permanents 11, 21 des deux circuits magnétiques sont fixes et polarisés dans des sens opposés. Les deux circuits magnétiques comportent chacun une première branche 15, 25 traversant la bobine 3, indépendamment l'une de l'autre, par son ouverture centrale et au moins une deuxième branche 13, 23 distincte de la première branche et comportant l'aimant permanent 11, 21. Si le circuit magnétique présente une formé carrée, la première branche 15, 25 est par exemple parallèle à la deuxième branche 13, 23. Dans ce premier mode de réalisation, le principe est de court-circuiter alternativement les premières branches 15, 25 des circuits magnétiques qui traversent la bobine pour selon le cas, limiter ou favoriser le flux magnétique traversant la bobine 3 dans le premier sens S1 ou dans le second sens S2. 1 o Pour cela, le dispositif comporte plusieurs parties mobiles réalisées en matériau ferromagnétique. Sur les figures 1 et 2, deux parties mobiles 40, 50 sont employées, chacune étant associée à un circuit magnétique distinct. Pour chaque circuit magnétique 10, 20, la partie mobile 40, 50 est agencée par rapport à la première branche 15, 25 traversant la bobine et à la deuxième branche 13, 23 portant 15 l'aimant permanent 11, 21 de manière à pouvoir, dans une première position, favoriser le flux magnétique à travers la première branche 15, 25 et, dans une deuxième position, court-circuiter la première branche 15, 25 et ainsi limiter le flux magnétique traversant la première branche 15, 25. Dans sa première position, la partie mobile 40, 50 est décollée du circuit 20 magnétique de sorte que le flux magnétique circule normalement dans le circuit magnétique et donc dans la première branche 15, 25 qui traverse la bobine 3. Dans la deuxième position, la partie mobile 40, 50 est collée à son circuit magnétique de manière à court-circuiter la première branche 15, 25 du circuit magnétique et ainsi limiter le flux magnétique passant par cette première branche du circuit magnétique. 25 Dans la deuxième position de la partie mobile 40, 50, le circuit magnétique prend par exemple la forme d'un huit dans laquelle la branche intermédiaire transversale est réalisée par la partie mobile 40, 50 collée sur le circuit magnétique. Lorsque la première partie mobile 40 associée au premier circuit magnétique 10 est dans sa première position, la deuxième partie mobile 50 associée au deuxième 30 circuit magnétique 20 est dans sa deuxième position (figure 1). Inversement, lorsque la première partie mobile 40 est dans sa deuxième position, la deuxième partie mobile 50 est dans sa première position (figure 2). Les deux parties mobiles 40, 50 sont par exemple actionnées simultanément grâce au mécanisme de commande qui comporte un fléau 60 actionné par l'intermédiaire d'une lame ressort 61 au comportement bistable (figures 3A à 3C). Un organe de manoeuvre 7 tel qu'un bouton d'interrupteur électrique à bascule peut être employé pour venir s'adapter directement sur le fléau et contraindre la lame ressort 61. Le dispositif générateur d'énergie électrique de l'invention se prête bien à l'emploi dans un interrupteur à bascule car le mouvement des deux parties mobiles 40, 50 est identique à celui du bouton. Bien entendu, le dispositif générateur d'énergie pourrait être agencé dans un dispositif de commande à bouton poussoir en employant un mécanisme de commande adapté. Selon l'invention, l'emploi de la lame ressort 61 permet d'assurer une 1 o inversion de flux magnétique traversant la bobine 3 dans un délai extrêmement bref et donc la génération d'un courant d'intensité d'autant plus élevée que le mouvement est rapide. Le fonctionnement du dispositif générateur d'énergie associé à son mécanisme de commande est le suivant : 15 Initialement, la première partie mobile 40 est par exemple dans sa deuxième position et la deuxième partie mobile 50 est alors dans sa première position (figure 3A). La bobine 3 est traversée par un flux magnétique orienté dans le deuxième sens S2. Une pression d'un côté du bouton de l'interrupteur à bascule entraîne une 20 compression de la lame ressort 61 jusqu'à un point mort (figure 3B). Après le passage du point mort, l'énergie élastique accumulée dans la lame ressort 61 est restituée de manière à faire basculer le fléau 60 portant les parties mobiles 40, 50. La première partie mobile 40 passe alors dans sa première position et la deuxième partie mobile 50 passe 25 dans sa deuxième position. La bobine 3 est alors rapidement traversée par un flux inverse orienté dans le premier sens S1. L'inversion rapide du flux permet alors de créer un courant électrique dans le fil du bobinage de la bobine 3. Le mouvement inverse est réalisé de la même manière. 30 Le mouvement de basculement est totalement indépendant de la force exercée par l'opérateur ce qui garantit la répétitivité et la régularité de la quantité d'énergie mécanique délivrée.
Selon l'invention, une pièce en matériau non ferromagnétique, tel que le caoutchouc par exemple, peut être placée à l'interface entre chaque partie mobile 40, 50 et son circuit magnétique de manière à toujours laisser un espace minimal entre la partie mobile 40, 50 et son circuit magnétique et à limiter l'influence des dispersions mécaniques sur la force de collage de la partie mobile sur le circuit magnétique. Selon l'invention, la bobine 3 peut être de type planaire réalisée en filaire ou sur circuit imprimé. Cette configuration permet un gain en encombrement. De plus, lorsqu'elle est assemblée sur circuit imprimé, le circuit imprimé peut servir de support à d'autres circuits électroniques, tels que celui d'un émetteur radiofréquence, d'un 1 o détecteur ou d'un capteur alimenté par le dispositif générateur d'énergie. Le deuxième mode de réalisation détaillé ci-dessous consiste à ouvrir alternativement chaque circuit magnétique. Dans ce deuxième mode, les deux circuits 15 magnétiques 100, 200 comportent par exemple une branche centrale 150 commune traversant la bobine 3 par son ouverture centrale. Bien entendu, il serait également possible de traverser la bobine par deux branches indépendantes comme dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus. Dans ce deuxième mode de réalisation, contrairement au premier mode de 20 réalisation, le premier circuit magnétique 100 et le deuxième circuit magnétique 200 ne sont pas en permanence sous la forme d'une boucle fermée. En effet, chaque partie mobile 400, 500 est déplaçable entre sa première position et sa deuxième position pour respectivement fermer ou ouvrir le circuit magnétique auquel elle est associée. Chaque partie mobile 400, 500 est donc déplaçable entre une position de fermeture 25 (équivalente à la première position définie ci-dessus) de son circuit magnétique et une position d'ouverture (équivalente à la deuxième position décrite ci-dessus) de son circuit magnétique. En l'occurrence, la première partie mobile 400 et la deuxième partie mobile 500 sont par exemple montées pivotantes autour d'un axe de rotation 401, 501 pour fermer ou ouvrir respectivement le premier circuit magnétique 100 et le 30 deuxième circuit magnétique 200. En outre, dans ce deuxième mode de réalisation, les aimants permanents 101, 201 chargés de polariser les circuits magnétiques sont solidaires des parties mobiles 400, 500. La première partie mobile 400 comporte ainsi le premier aimant permanent 101 et la deuxième partie mobile 500 comporte le deuxième aimant permanent 201. Les aimants permanents 101, 201 ne sont donc pas fixes comme dans le premier mode de réalisation. Plus précisément, chaque partie mobile 400, 500 comporte une première face d'entrefer 402, 502 et une seconde face d'entrefer 403, 503 destinées à coopérer respectivement avec une première face d'entrefer 102, 202 complémentaire et avec une seconde face d'entrefer 103, 203 complémentaire de son circuit magnétique lorsqu'elle est en position de fermeture. En référence aux figures 6 et 7, pour déplacer les parties mobiles 400, 500 de leur première position à leur deuxième position, dans un sens ou dans l'autre, le 1 o mécanisme de commande employé est couplé entre les parties mobiles 400, 500 et des moyens de commande comportant notamment une patte 600 montée pivotante autour d'un axe 601. Sur les figures 6 et 7, les parties mobiles 400, 500 sont couplées à une pièce de liaison 602 entraînée par des moyens d'entraînement dudit mécanisme de 15 commande. Cette pièce de liaison 602 permet de déplacer simultanément une partie mobile 400 dans la première position et l'autre partie mobile 500 dans la deuxième position ou inversement. De cette façon, seulement l'un des circuits magnétiques est fermé et l'ouverture de ce circuit magnétique s'accompagne de la fermeture de l'autre circuit magnétique avec une inversion du flux magnétique circulant dans la branche 20 commune 150 des deux circuits magnétiques. Comme représenté sur les figures 6 et 7, le mécanisme de commande comprend, pour chaque partie mobile un levier 404, 504 monté pivotant autour de l'axe 401, 501, ledit levier étant pourvu d'un premier bras 406, 506 solidaire de ladite partie mobile 400, 500 et d'un second bras 407, 507 couplé à la pièce de liaison 602 par des 25 liaisons pivotantes. L'aimant permanent 101, 201 de chaque partie mobile 400, 500 est fixé dans un insert formé dans le premier bras 406, 506 du levier. Le déplacement de chaque partie mobile 400, 500 est limité, dans la position de fermeture de ladite partie mobile, par un butoir 408, 508 disposé sur un socle de support du dispositif, ledit butoir étant destiné à coopérer avec une face de butée ménagée sur l'aimant 101, 201 de 30 ladite partie mobile. Les faces de butée des parties mobiles 400, 500 étant distinctes des premières et secondes faces d'entrefer, l'usure des dites faces d'entrefer s'en trouve limitée. Comme cela est visible sur les figures, la première face d'entrefer 402, 502 des parties mobiles et la première face d'entrefer complémentaire 102, 202 présentent 35 des profils complémentaires permettant une fermeture de ladite partie mobile sans contact direct entre lesdites faces d'entrefer. De cette façon, la première face d'entrefer 402, 502 et la seconde face d'entrefer complémentaire 102, 202 ne subissent pas d'usure, et la distance entre lesdites faces d'entrefer est maintenue constante. Il s'ensuit que les distances d'entrefer entre, d'un côté, la première et la seconde face d'entrefer 402, 502, 403, 503 de chaque partie mobile 400, 500 et, de l'autre côté, la première et la seconde face d'entrefer complémentaire 102, 202, 103, 203 des circuits magnétiques sont maintenues constantes, ce qui confère au dispositif générateur une bonne fiabilité. Comme représenté sur les figures, les moyens d'entraînement comprennent 1 o une tige 603 montée coulissante sur le socle, ladite tige étant couplée à la pièce de liaison 602. Cette tige 603 permet d'entraîner en translation la pièce de liaison 602 parallèlement à un axe de commande correspondant à l'axe de translation de la tige. Le couplage entre la pièce de liaison 602 et la tige 603 est réalisé par des moyens élastiques, en l'occurrence un ressort de torsion 604. Ce ressort 604 agit sur la pièce 15 de liaison 602 pour autoriser son déplacement parallèlement à l'axe de commande. Plus précisément, le ressort 604 est disposé pour appliquer une force de rappel s'opposant à une force d'attraction magnétique exercée sur chaque partie mobile 400, 500 par le circuit magnétique auquel ladite partie mobile est associée. Le ressort 604 permet donc, pendant l'entraînement de la pièce de liaison 602 au moyen de la tige 20 603, d'obtenir un déplacement brusque de ladite pièce de liaison 602 par rapport à ladite tige, lorsque la force d'attraction exercée sur la partie mobile initialement ouverte devient supérieure à la force de rappel. Ce déplacement brusque de la pièce de liaison 602 par rapport à la tige 603 s'accompagne d'un basculement brusque des parties mobiles 400, 500 permettant d'obtenir une inversion rapide du flux magnétique dans la 25 branche commune 150 des circuits magnétiques. Il résulte de cette variation rapide du flux magnétique, la génération d'un courant électrique dans la bobine 3 dont l'intensité est d'autant plus importante que la vitesse de variation dudit flux est grande. Le dispositif générateur permet ainsi de générer une énergie électrique plus grande que les générateurs de l'art antérieur. 30 Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, les moyens d'entraînement comprennent une pièce mobile 605 montée rotative autour de l'axe 601, ladite pièce mobile étant solidaire des moyens de commande, c'est-à-dire de la patte rotative 600. Les moyens d'entraînement comprennent en outre une pièce fixe 606 comportant une surface de came coopérant avec une surface de came 35 complémentaire de la pièce mobile 605 pour transformer le pivotement de ladite pièce rotative mobile 605 en une translation parallèle à l'axe 601 ou à l'axe de translation de la tige 603. La pièce mobile 605 s'appuie sur une extrémité de la tige 603, ce qui permet d'entraîner celle-ci en translation. L'axe 601 peut être qualifié d'axe de commande. Des moyens de rappel, en l'occurrence un ressort 608, agissent sur l'autre extrémité de la tige 603 pour maintenir ladite tige en contact avec la pièce mobile 605.
Les figures 7 à 9B montrent l'implantation d'un dispositif générateur d'énergie du deuxième mode de réalisation dans un dispositif de commande à distance permettant de commander des moyens déportés non représentés, en l'occurrence des moyens comportant deux états de commande, tels qu'un interrupteur comportant une position d'ouverture et une position de fermeture. Le dispositif de commande à distance correspond à une télécommande murale pour des moyens interrupteurs déportée, ladite télécommande présentant une forme relativement plate. Le dispositif de commande à distance comporte ainsi un organe de manoeuvre 700 du type bouton à bascule permettant d'actionner à distance les moyens interrupteurs déportés dans l'un ou l'autre des états de commande. Afin d'être alimenté en énergie électrique, le dispositif de commande à distance comporte le dispositif générateur d'énergie tel que décrit précédemment, ledit dispositif étant disposé au-dessous de l'organe de manoeuvre 700. Comme cela a été décrit précédemment, le dispositif générateur comporte des moyens de commande constitués essentiellement par la patte 600 montée rotative autour de l'axe 601.
L'organe de manoeuvre 700 est, quant à lui, monté pivotant sur des axes 701, 702 et coopère avec la patte 600 pour la faire pivoter autour de l'axe de commande 601. Dans le mode de réalisation représenté, les moyens de commande du dispositif générateur sont couplés à l'organe de manoeuvre 700 par une protubérance 703 solidaire dudit organe de manoeuvre 700 et dont l'extrémité est en appui sur la patte 600 pour l'entraîner en rotation lors de la manoeuvre dudit organe. Le fonctionnement du dispositif de commande à distance et du dispositif générateur 1 d'énergie électrique est détaillé dans ce qui suit en référence aux figures 8A à 9B. Afin de visualiser l'état des éléments du dispositif générateur 1 d'énergie, l'organe de manoeuvre 700 a été supprimé sur les figures 8B et 9B.
Initialement, le dispositif de commande à distance est dans la première position représentée sur les figures 8A et 8B. Dans cette première position, l'organe de manoeuvre 700 n'a pas été basculé autour des axes 701, 702, et la patte 600 est maintenue dans une position initiale correspondant à une position de la tige 603 et de la pièce de liaison 602 vers la partie droite de la figure 8B. Dans cette position de la pièce de liaison 602, le levier 504 est positionné pour maintenir la partie mobile 500 dans une position de fermeture du deuxième circuit magnétique 200. Parallèlement, dans cette position de la pièce de liaison 602, le levier 404 est positionné pour maintenir la partie mobile 400 dans une position d'ouverture du premier circuit magnétique 100. Dans cette position des parties mobiles 400, 500, un flux magnétique circule dans le deuxième circuit magnétique 200 et notamment à travers la bobine 3 dans le deuxième sens S2 (voir figure 5). Il en résulte qu'une force d'attraction magnétique est exercée sur la partie mobile 500 par son circuit magnétique. Le ressort 604 exerce, quant à lui, une force de rappel s'opposant à cette force d'attraction magnétique, mais cette force de rappel n'est pas suffisante pour déplacer la partie mobile 500 vers sa position d'ouverture. 1 o Pendant la manoeuvre de l'organe de manoeuvre 700 entre la première position représentée à la figure 8A et la seconde position représentée à la figure 9A, son basculement s'accompagne du pivotement de la patte 600 et d'un déplacement en translation de la tige 603 et de la pièce de liaison 602 vers la partie gauche de la figure 8B. Pendant ce déplacement en translation de la pièce de liaison 602, le levier 504 est 15 basculé de façon à déplacer la partie mobile 500 de sa position de fermeture initiale vers une position d'ouverture du deuxième circuit magnétique 200. Parallèlement, le levier 404 est basculé de façon à déplacer la partie mobile 400 de sa position d'ouverture initiale vers une position de fermeture du premier circuit magnétique 100. Pendant le déplacement des parties mobiles 400, 500, la force d'attraction magnétique 20 exercée sur la partie mobile 500 diminue alors que la force d'attraction magnétique exercée sur la partie mobile 400 augmente. Lorsque la valeur de la force d'attraction magnétique exercée sur la partie mobile 400 devient égale à la force de rappel exercée par le ressort 604 sur ladite partie mobile, on atteint un point mort. Au-delà de ce point mort, la barre de liaison 602 se déplace brusquement en translation vers la 25 partie gauche des figures 8B et 9B par rapport à la tige 603, ce qui permet d'accélérer le basculement des parties mobiles 400, 500. A la fin de la manoeuvre de l'organe de manoeuvre 700, le dispositif de commande à distance est dans la seconde position représentée sur les figures 9A et 9B. Dans cette seconde position, l'organe de manoeuvre 700 a été basculé autour des 30 axes 701, 702. La tige 603 et la pièce de liaison 602 ont été déplacées vers la partie gauche de la figure 8B. Le levier 504 a été basculé de façon à maintenir la partie mobile 500 dans une position d'ouverture du deuxième circuit magnétique 200, et le levier 404 a été basculé de façon à maintenir la partie mobile 400 dans une position de fermeture du premier circuit magnétique 100. Dans cette position, le flux magnétique 35 circulant dans le circuit magnétique et notamment à travers la bobine 3, a été inversé et circule dans le premier sens S1. Cette inversion du flux magnétique pendant la manoeuvre de l'organe de manoeuvre 700 entre la première et la seconde position a ainsi permis de générer un courant électrique dans la bobine 3. De surcroît, l'accélération brusque du basculement des parties mobiles 400, 500 pendant la manoeuvre de l'organe de manoeuvre 700 entre la première et la seconde position a permis d'obtenir une variation plus rapide du flux magnétique, qui s'accompagne donc d'une augmentation de l'énergie électrique générée dans la bobine 3. A la fin de la manoeuvre de l'organe de manoeuvre 700, la force d'attraction magnétique exercée sur la partie mobile 400 par le circuit magnétique 100 est maximum. Le ressort 604 exerce, quant à lui, une force de rappel s'opposant à cette 1 o force d'attraction magnétique, mais cette force de rappel n'est pas suffisante pour déplacer la partie mobile 400 dans une position d'ouverture. La manoeuvre de l'organe de manoeuvre 700 entre la seconde position et la première position permet de déplacer la partie mobile 400 de sa position de fermeture vers sa position d'ouverture et la partie mobile 500 de sa position d'ouverture vers sa position de fermeture. 15 Ce fonctionnement pour passer de la seconde position à la première position est sensiblement identique. L'accélération du basculement des parties mobiles 400, 500 se fait par le passage d'un point mort, au-delà duquel la force d'attraction magnétique exercée sur la partie mobile 500 devient plus grande que la force de rappel exercée par le ressort 604. Ainsi, le dispositif générateur 1 est réversible, c'est 20 à dire qu'il permet la génération d'une même quantité d'énergie lors de la commande des moyens de commande dans un sens ou dans l'autre. Dans le fonctionnement présenté ci-dessus, il est indiqué que l'organe de manoeuvre 700 peut être basculé entre la première et la seconde position, dans un sens ou dans l'autre. L'organe de manoeuvre 700 peut être couplé à des moyens de 25 rappel non représentés permettant de rappeler ledit organe dans sa première position, dès que l'utilisateur relâche ledit organe. En d'autres termes, la première position de l'organe de manoeuvre 700 et des éléments du dispositif générateur d'énergie électrique représenté sur les figures 8A et 8B correspond à une position stable, et la seconde position de l'organe de manoeuvre 700 et desdits éléments du dispositif 30 générateur d'énergie électrique représenté sur les figures 9A et 9B correspond à une position instable. Ainsi, en pressant l'organe de manoeuvre 700 une seule fois, l'inversion du flux magnétique à travers la bobine 3 se produit deux fois de suite. La quantité d'énergie électrique s'en trouve multipliée par deux.
35 Dans les deux modes de réalisation décrits ci-dessus, le dispositif générateur d'énergie électrique selon l'invention présente l'avantage d'être peut encombrant, ce qui autorise sa mise en oeuvre dans des dispositifs de commande à distance de faible épaisseur. Le dispositif générateur d'énergie électrique est donc tout à fait adapté pour être installé dans un interrupteur mural présentant une forme plate. L'utilisation d'un mécanisme de commande permettant d'obtenir un déplacement brusque des parties mobiles et des aimants permanents solidaires des dites parties mobiles permet d'augmenter la vitesse de variation du flux magnétique généré à travers la bobine, et l'énergie électrique générée par variation dudit flux s'en trouve d'autant plus augmentée.10
Claims (17)
- REVENDICATIONS1. Dispositif générateur d'énergie électrique comprenant : une bobine électrique (3), un premier circuit magnétique (10, 100) traversant la bobine électrique (3) et un deuxième circuit magnétique (20, 200) traversant la bobine électrique (3), un premier aimant permanent (11, 101) associé au premier circuit magnétique (10, 100) et polarisé pour faire circuler un flux magnétique à travers la bobine électrique dans un sens (Si) et un deuxième aimant permanent (21, 201) associé au deuxième circuit magnétique (20, 200) et polarisé pour faire circuler un flux magnétique à travers la bobine électrique dans le sens opposé (S2), une première partie mobile ferromagnétique (40, 400) associée au premier circuit magnétique (10, 100) et une deuxième partie mobile (50, 500) ferromagnétique associée au deuxième circuit magnétique (20, 200), caractérisé en ce que : le dispositif comporte un mécanisme de commande pour commander la première partie mobile ferromagnétique (40, 400) par rapport au premier circuit magnétique (10, 100) et la deuxième partie mobile ferromagnétique (50, 500) par rapport au deuxième circuit magnétique (20, 200), le mécanisme de commande est agencé pour prendre une première position dans laquelle il limite le flux magnétique du premier circuit magnétique (10, 100) à travers la bobine (3) et favorise le flux magnétique du deuxième circuit magnétique (20, 200) à travers la bobine (3) ou une deuxième position dans laquelle il favorise le flux magnétique du premier circuit magnétique (10, 100) à travers la bobine et limite le flux magnétique du deuxième circuit magnétique (20, 200) à travers la bobine.
- 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque partie 30 mobile ferromagnétique (40, 400, 50, 500) peut prendre deux positions, une première position et une deuxième position et en ce que lorsque l'une des parties 10 15 20 25 mobiles est dans l'une des deux positions, l'autre partie mobile est dans l'autre des deux positions.
- 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une première partie mobile ferromagnétique (40, 400) associée au premier circuit magnétique (10, 100) et une deuxième partie mobile ferromagnétique (50, 500) associée au deuxième circuit magnétique, la première partie mobile ferromagnétique et la deuxième partie mobile ferromagnétique étant couplées mécaniquement à l'aide d'une pièce de liaison (60, 602) entraînée par un organe de commande (7, 700) entre la première position et la deuxième position.
- 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que, dans la première position, chaque partie mobile (40, 50) est agencée par rapport au circuit magnétique (10, 20) auquel elle est associée pour laisser le flux magnétique dudit circuit magnétique traverser la bobine (3) et en ce que dans la deuxième position, la partie mobile (40, 50) est agencée par rapport au circuit magnétique auquel elle est associée pour court-circuiter le flux magnétique dudit circuit magnétique destiné à traverser la bobine.
- 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque circuit magnétique (10, 20) a la forme d'une boucle fermée dans laquelle est positionné l'aimant permanent (11, 21).
- 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le mécanisme de commande comporte un fléau (60) sur lequel sont assemblées les deux parties mobiles (40, 50).
- 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le fléau (60) est actionné par une lame ressort (61) au comportement bistable.
- 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans la première position, chaque partie mobile ferromagnétique (400, 500) est agencée pour fermer le circuit magnétique (100, 200) auquel elle est associée et en ce que, dans la deuxième position, chaque partie mobile ferromagnétique (400, 500) est agencée pour ouvrir le circuit magnétique (100, 200) auquel elle est associée.
- 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque partie mobile ferromagnétique est montée pivotante pour ouvrir ou fermer le circuit magnétique auquel elle est associée.
- 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mécanisme de commande comprend, pour chaque partie mobile (400, 500), un levier (404, 504) monté pivotant autour d'un axe (401, 501), ledit levier étant pourvu d'un premier bras (406, 506) solidaire de ladite partie mobile (400, 500) et d'un second bras (407, 507) couplé à la pièce de liaison (602) par une liaison pivotante.
- 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la 1 o pièce de liaison (602) est couplée à des moyens d'entraînement par des moyens élastiques pour appliquer une force de rappel s'opposant à une force d'attraction magnétique exercée sur chaque partie mobile (400, 500) par rapport au circuit magnétique auquel elle est associée, lesdits moyens élastiques étant agencés pour permettre, pendant l'entraînement de ladite pièce de liaison (602), le 15 basculement brusque des dites parties mobiles lorsque la force d'attraction exercée par une partie mobile initialement ouverte devient supérieure à ladite force de rappel.
- 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent un ressort de torsion (604) agissant sur la pièce de liaison 20 (602) pour permettre le basculement brusque des parties mobiles (400, 500).
- 13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent une tige (603) couplée à la pièce de liaison (602) pour entraîner en translation ladite pièce de liaison (602) autour d'un axe de commande. 25
- 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de commande couplé au mécanisme de commande, lesdits moyens de commande étant montés pivotant autour de l'axe de commande, les moyens d'entraînement étant conçus pour transformer le pivotement desdits moyens de commande en translation de la tige (603). 30
- 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent une pièce mobile (605) solidaire des moyens de commande et couplée à la tige (603) pour entraîner ladite tige en translation, ladite pièce mobile (605) étant montée pivotante autour de l'axe de commande (601) et pourvue d'une surface de came coopérant avec une surface de came complémentaire d'une pièce fixe (606) pour transformer le pivotement desdits moyens de commande en translation de ladite tige (603).
- 16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement comprennent des moyens de rappel (608) agissant sur la tige (603) pour maintenir la tige en contact avec la pièce mobile (605).
- 17. Dispositif de commande à distance comprenant un organe de manoeuvre (7, 700) et un dispositif générateur d'énergie électrique pour convertir une énergie 1 o mécanique en énergie électrique, l'énergie électrique étant apte à alimenter un émetteur radiofréquence couplé à un récepteur distant, caractérisé en ce que le dispositif générateur d'énergie est défini dans l'une des revendications 1 à 16. 15
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