FR2826160A1

FR2826160A1 - Appareil electrique sans fil et systeme le comportant

Info

Publication number: FR2826160A1
Application number: FR0107884A
Authority: FR
Inventors: Jean Pierre Cousy; Francois Barillot; Franck Claeyssen; Miguel Debarnot
Original assignee: Legrand SA
Current assignee: Legrand SA
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-20
Anticipated expiration: 2021-06-15
Also published as: FR2826160B1

Abstract

L'appareil comporte un membre mobile de déclenchement (16), un circuit émetteur (14) pour émettre un signal (13) en réponse à une action (15) exercée sur ce membre, un générateur électrique (19, 18, 26, 31) relié au circuit émetteur et adapté à alimenter ce dernier de sorte qu'il émette le signal (13) au complet et des moyens d'activation (20) comportant un moyen d'inertie adapté, après une mise en vitesse, à activer le générateur électrique pour qu'il alimente le circuit émetteur de ladite façon prédéterminée ainsi que des moyens de lancement auxquels appartient le membre mobile de déclenchement (16), pour transformer l'action (15) exercée sur ce dernier en ladite mise en vitesse du moyen d'inertie.Le système comporte, en outre de l'appareil électrique sans fil (2), un deuxième appareil (3) comportant un circuit récepteur adapté à recevoir le signal (13) et des moyens de commande électrique (12) sensibles à la réception de ce signal.Application notamment à la commande d'un point lumineux.

Description

L'invention a trait aux interrupteurs sans fil et plus précisément aux appareils électriques capables d'émettre un signal en réponse à une action exercée sur une touche ou sur un autre membre mobile de déclenchement.

On connaît déjà un interrupteur sans fil qui est prévu pour coopérer avec un interrupteur-récepteur pour commander un point lumineux : à chaque appui sur la touche de l'interrupteur sans fil, celui-ci émet un signal qui est reçu par l'interrupteur-récepteur, lequel établit ou interrompt une connexion électrique de sorte que les appuis successifs sur la touche commandent alternativement l'extinction et l'allumage du point lumineux.

Un tel système de commande est particulièrement apprécié du fait qu'aucun câblage de l'interrupteur sans fil n'est nécessaire, ce qui permet notamment, dans une installation existante, de modifier ou d'ajouter des points de commande sans refaire le câblage.

Cependant, pour leur alimentation, ces interrupteurs sans fil comportent une pile qui doit être régulièrement changée, ce qui constitue une contrainte d'entretien relativement lourde.

L'invention vise à fournir un appareil tel qu'un interrupteur sans fil qui soit dépourvu de pile ou de toute autre réserve d'énergie électrique devant être changée régulièrement.

Elle propose à cet effet un appareil électrique sans fil muni d'un membre mobile de déclenchement et d'un circuit émetteur pour émettre un signal en réponse à une action exercée sur ledit membre ; caractérisé en ce qu'il comporte, en outre dudit circuit émetteur :

un générateur électrique relié audit circuit émetteur et adapté à alimenter ce dernier d'une façon prédéterminée lui permettant d'émettre ledit signal au complet ; et - des moyens d'activation comportant un moyen d'inertie adapté, après une mise en vitesse, à activer ledit générateur électrique pour qu'il alimente ledit circuit émetteur de ladite façon prédéterminée, et comportant des moyens de lancement, auxquels appartient ledit membre mobile de déclenchement, pour transformer ladite action exercée sur le membre mobile de déclenchement en ladite mise en vitesse du moyen d'inertie.

Ainsi, l'énergie électrique nécessaire pour que le circuit émetteur puisse émettre au complet le signal, provient exclusivement de la conversion de l'énergie apportée par l'action exercée sur le membre mobile de déclenchement.

Cette conversion fait d'abord intervenir les moyens d'activation afin de mettre en vitesse le moyen d'inertie puis le générateur électrique qui est activé par le moyen d'inertie mis en vitesse.

Ces moyens d'activation offrent l'avantage de permettre un transfert d'énergie au générateur électrique dans d'excellentes conditions notamment de rendement et de reproductivité. Il est en particulier possible de prévoir des moyens d'activation qui effectuent un calibrage de la mise en vitesse, ce qui permet de s'affranchir des variations susceptibles d'exister dans la façon dont est exercée l'action sur la touche, cette action étant parfois exercée très rapidement et parfois plus lentement et/ou parfois avec une force réduite et parfois avec une force élevée.

Selon des caractéristiques préférées, l'application d'une force d'au plus 3 N sur une course d'au plus 3 mm est suffisante pour constituer ladite action exercée sur ledit membre mobile de déclenchement.

Une telle action est celle qui est classiquement exercée par un utilisateur lorsqu'il commande la touche d'un interrupteur.

Ainsi, avec ces caractéristiques, l'appareil selon l'invention peut être perçu exactement comme un interrupteur conventionnel.

Dans un mode de réalisation préféré, ledit moyen d'inertie est une masselotte de percussion.

Ainsi, le transfert d'énergie entre le moyen d'inertie et le générateur électrique s'effectue par un choc entre la masselotte de percussion et une partie correspondante du générateur, ce qui, outre l'excellent rendement que l'on peut obtenir avec un tel transfert d'énergie, offre l'avantage de pouvoir être mis en oeuvre de façon particulièrement simple, commode, fiable et économique, tant en ce qui concerne les moyens de lancement que le générateur électrique.

Selon des caractéristiques préférées de ce mode de réalisation, pour les raisons qui viennent d'être exposées, lesdits moyens de lancement comportent : des moyens élastiques pour solliciter ladite masselotte de percussion vers une position de choc dudit générateur électrique ; des moyens d'entraînement, à l'encontre desdits moyens élastiques, de ladite masselotte de percussion, pour l'amener, lorsque ladite action est exercée sur ledit membre mobile de déclenchement, d'une position de repos à une position armée ; et - des moyens de liaison débrayables entre lesdits moyens d'entraînement et ladite masselotte de percussion, adaptés, lorsque ladite position armée est atteinte, à libérer ladite masselotte de percussion, qui subit alors ladite mise en vitesse sous l'effet desdits moyens élastiques qui l'entraînent jusqu'à ladite position de choc.

De préférence : - la position de repos et la position de choc sont confondues ; et/ou - lesdits moyens de liaison débrayables sont adaptés à libérer ladite masselotte de percussion lorsque lesdits moyens élastiques exercent un effort prédéterminé sur ladite masselotte de percussion ; et en particulier les moyens de liaison débrayables comportent une empreinte et une bille sous précontrainte élastique destinée à se positionner dans l'empreinte, cette dernière étant réalisée sur lesdits moyens d'entraînement et la bille étant montée sur ladite masselotte de percussion ou inversement ; et/ou

- l'appareil comporte en outre des moyens de réarmement pour ramener les moyens d'entraînement dans leur position initiale et pour enclencher lesdits moyens de liaison débrayables ; et/ou - ladite masselotte de percussion, lesdits moyens élastiques et lesdits moyens d'entraînement sont disposés entre ledit membre mobile de déclenchement et le fond dudit appareil, ledit fond étant situé à l'écart dudit membre mobile de déclenchement suivant l'épaisseur de l'appareil.

On notera que ces dernières caractéristiques sont particulièrement avantageuses, notamment en matière d'agencement, en particulier lorsque l'appareil constitue un interrupteur sans fil domestique.

De préférence, ledit membre mobile de déclenchement est monté pivotant autour d'un axe sensiblement parallèle audit fond, avec en particulier la masselotte de percussion qui suit un trajet rectiligne et orienté suivant une direction parallèle audit fond et transversale audit axe de pivotement dudit membre mobile de déclenchement ; et/ou lesdits moyens d'entraînement comportent un levier monté pivotant autour d'un axe sensiblement parallèle au fond du bâti et disposé entre ledit membre mobile de déclenchement et la masselotte de percussion.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses du mode de réalisation préféré susmentionné, ledit générateur électrique électrique comporte : un organe piézo-actif adapté à être heurté par ladite masselotte de percussion ; et - un circuit redresseur-conformateur de courant interposé entre les bornes d'un élément piézo-électrique que comporte ledit organe piézo-actif et les bornes d'alimentation dudit circuit émetteur.

De préférence : - ledit organe piézo-actif comporte une coquille élastiquement déformable à profil sensiblement elliptique présentant quatre sommets opposés deux à deux, respectivement deux sommets de petit axe et deux sommets de grand axe avec la distance séparant les deux sommets de grand axe qui est plus grande que la distance séparant les deux sommets de petit axe, ledit élément piézo-électrique étant disposé dans ladite coquille entre les deux

sommets de grand axe ; et en particulier ledit organe piézo-actif comporte en outre une masselotte localisée solidaire de ladite coquille à au moins un sommet de petit axe et dont la masse est supérieure à celle de la coquille ; avec par exemple ladite masselotte qui a une masse au moins égale à quatre fois celle de la coquille ; et/ou - ledit organe piézo-actif est adapté à entrer en résonance mécanique lorsqu'il est heurté par ladite masselotte de percussion de sorte qu'une tension électrique alternative est produite aux bornes dudit élément piézo-électrique ; et en particulier ledit circuit émetteur est adapté à être alimenté en courant continu et ledit circuit redresseur-conformateur de courant est adapté à redresser et à lisser ladite tension alternative.

L'invention vise également, sous un deuxième aspect, un système comportant un appareil tel qu'exposé ci-dessus et un deuxième appareil comportant un circuit récepteur adapté à recevoir le signal émis par le premier appareil et des moyens de commande électrique sensibles à la réception dudit signal, comportant en particulier des moyens de commutation, notamment en vue de commander un point lumineux.

L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description d'exemples de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système selon l'invention comportant, d'une part, un appareil électrique sans fil muni d'un circuit émetteur et, d'autre part, un appareil électrique connecté tant au réseau qu'à un point lumineux et muni d'un circuit récepteur afin de commander le point lumineux en fonction des signaux émis par l'appareil sans fil ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un organe piézo-actif connu en soi comportant un élément piézo-électrique et une coquille à profil sensiblement elliptique dans laquelle est disposé l'élément piézo-électrique ; - la figure 3 est un graphe, obtenu à partir d'une modélisation, basée sur diverses hypothèses, du circuit électrique de l'appareil sans fil représenté sur la figure 1, montrant comment varie, en fonction du temps, porté en abscisse, la tension, portée en ordonnée, respectivement aux bornes de

l'élément piézo-électrique et aux bornes d'alimentation du circuit émetteur lorsque l'élément piézo-électrique est soumis à une excitation mécanique oscillatoire du type auquel est soumis l'élément piézo-électrique de l'organe piézo-actif illustré sur la figure 2 à partir du moment où cet organe est mis en résonance par une action mécanique ponctuelle ; - la figure 4 montre en agrandissement suivant l'axe des ordonnées comment varie la tension aux bornes du circuit émetteur ; - la figure 5 est un graphe similaire, mais obtenu par mesure directe à l'oscilloscope, montrant l'enveloppe de la courbe de variation de tension aux bornes de l'élément piézo-électrique de l'appareil sans fil représenté sur la figure 1 à partir du moment où l'organe piézo-actif de cet appareil a été mis en résonance par une action mécanique ponctuelle ; - la figure 6 est une vue en perspective similaire à la figure 2, montrant l'organe piézo-actif dont est muni l'appareil sans fil représenté sur la figure 1 ; - la figure 7 est une représentation schématique du système mécanique formé par l'organe piézo-actif montré sur la figure 6, par le bâti sur lequel est fixé cet organe et par une masselotte de percussion prévue pour venir heurter une des masselottes de cet organe lorsqu'est exercée une action sur la touche de l'appareil représenté sur la figure 1 ; - les figures 8 à 11 sont d'autres représentations schématiques de ce système, montrant les mouvements de la masselotte de percussion et des moyens de lancement avec lesquels elle coopère ainsi que la façon dont se déforme l'organe illustré sur la figure 6 après avoir été heurté par la masselotte de percussion, les figures 8 à 11 montrant plus précisément respectivement la position de repos, la position armée de la masselotte de percussion, la position de choc et une position où l'organe piézo-actif est à la fois en train de résonner et d'osciller par rapport au bâti à la suite du choc exercé sur lui par la masselotte de percussion ; - la figure 12 est un graphe montrant la caractéristique couranttension du circuit émetteur de l'appareil sans fil représenté sur la figure 1 ;

- la figure 13 est un graphe similaire à celui de la figure 4, mais obtenu par mesure directe à l'oscilloscope aux bornes d'alimentation du circuit émetteur de l'appareil sans fil représenté sur la figure 1 ; - la figure 14 est une vue en perspective de l'appareil sans fil représenté schématiquement sur la figure 1 ; - la figure 15 en est une vue éclatée ; - la figure 16 montre de la même façon, mais en agrandissement, le seul mécanisme de cet appareil ; - la figure 17 est une vue en élévation de ce dernier ; - la figure 18 est la vue en coupe prise comme indiqué en XVIIIXVIII sur la figure 17 ; - la figure 19 est une vue en perspective du levier, appartement aux moyens de lancement, que comporte le mécanisme entre la touche et la masselotte de percussion ; - la figure 20 est la vue en élévation-coupe de la touche prise comme indiqué en XX-XX sur la figure 15 ; - la figure 21 est une représentation schématique du système mécanique formé par la touche et par le levier ; - la figure 22 est une vue similaire à la figure 17 pour une variante du mécanisme de l'appareil sans fil ; et - la figure 23 est une représentation schématique similaire à la figure 7 mais pour le mécanisme de la figure 22.

Le système 1 représenté sur la figure 1 comporte un appareil électrique sans fil 2 de commande à distance et un appareil électrique interrupteur-récepteur 3 connecté à un point lumineux 4 ainsi qu'au réseau de distribution électrique 5 du local dans lequel est installé le point lumineux 4, le système que forment les appareils 2 et 3 étant prévu pour commander le point lumineux 4.

Sur la figure 1, l'aspect mécanique de l'appareil 2 est illustré en trait interrompu tandis que l'aspect électrique est illustré en trait plein, étant précisé que, par commodité, l'élément piézo-électrique que comporte cet appareil a été

dessiné en trait plein alors qu'il joue aussi un rôle mécanique, en raison de son élasticité.

L'appareil 3 présente trois bornes 6,7 et 8 reliées respectivement au pôle de neutre N du réseau 5, au pôle de phase L et à la borne 9 du point lumineux 4, l'autre borne 10 de ce dernier étant reliée au pôle de neutre N.

Dans l'appareil 3, il est prévu un circuit récepteur 11 relié à un moyen de commutation 12 disposé entre les bornes 7 et 8. Le circuit récepteur 11 est sensible à la réception d'un signal 13 émis par le circuit émetteur 14 de l'appareil 2 en réponse à une action 15 exercée par un utilisateur sur la touche 16 de cet appareil, le moyen de commutation 12 établissant ou interrompant la liaison entre les bornes 7 et 8 alternativement à chaque réception d'un signal 13.

Ainsi, chaque fois qu'une action 15 est exercée sur la touche 16, il y a alternativement allumage et extinction du point lumineux 4.

Dans l'appareil 2, l'action 15 est transformée en une excitation mécanique oscillatoire 17 s'exerçant sur un élément piézo-électrique 18 grâce à des moyens de transformation de mouvement qui comportent une interface mécanique 19 et des moyens d'activation 20 auxquels appartient la touche 16, l'action 15 exercée par l'utilisateur sur la touche 16 étant transformée par les moyens d'activation 20 en une action mécanique ponctuelle 21 exercée sur l'interface 19, ce qui fait entrer en résonance l'oscillateur mécanique formé par l'interface 19 et par l'élément 18 lié mécaniquement à cette interface, cet oscillateur résonnant ensuite librement en étant le siège de l'excitation mécanique oscillatoire 17 qui a pour effet que l'élément 18 produit une tension alternative.

Les deux bornes 22 et 23 de l'élément piézo-électrique 18 sont reliées respectivement à la borne d'entrée 24 et à la borne d'entrée 25 d'un ensemble redresseur 26 formé par quatre diodes disposées en pont de Grâtz pour opérer un redressement double alternance, les bornes de sortie 27 et 28 de l'ensemble 26 étant reliées respectivement à la borne 29 et à la borne 30 d'un condensateur 31, les bornes 29 et 30 étant également reliées respectivement à la borne 32 et à la borne 33 qui sont les bornes d'alimentation

du circuit émetteur 14, l'ensemble redresseur 26 et le condensateur 31 disposé en parallèle à ses bornes de sortie 27 et 28 formant un circuit redresseurconformateur disposé entre les bornes 22 et 23 de l'élément piézo-électrique 18 et les bornes d'alimentation 32 et 33 du circuit émetteur 14.

Comme indiqué ci-dessus, l'excitation mécanique oscillatoire 17 exercée sur l'élément piézo-électrique 18 fait apparaître entre les bornes 22 et 23 une tension alternative. Cette tension est redressée par l'ensemble 26 et lissée par le condensateur 31 de sorte qu'il apparaît entre les bornes 32 et 33 du circuit émetteur 14 une tension redressée et lissée qui lui permet d'émettre le signal 13, celui-ci étant émis au complet à condition que la tension entre les bornes 32 et 33 demeure supérieure à 1 Volt (V) pendant une durée supérieure à 20 millisecondes (ms).

L'organe piézo-actif 34 illustré sur la figure 2 est connu en soi, en particulier par la demande de brevet français 2 740 276, en tant qu'actionneur piézo-actif amplifié à raideur élevée prévu pour être intégré à des dispositifs de micropositionnement de divers objets ou à des mécanismes de commande.

L'organe 34 comporte un élément piézo-électrique 35 et une coquille métallique 36 élastiquement déformable à profil sensiblement elliptique s'étendant suivant un petit axe 37 et suivant un grand axe 38 disposés transversalement l'un par rapport à l'autre, la coquille 36 présentant quatre sommets opposés deux à deux, respectivement deux sommets 39 de petit axe (couple de sommets opposés les plus proches l'un de l'autre) et deux sommets 40 de grand axe (couple de sommets les plus éloignés l'un de l'autre), l'élément piézo-électrique 35 étant disposé dans la coquille 36 entre les sommets 40.

A l'état de repos illustré sur la figure 2, la coquille 36 est déformée par rapport à l'état d'équilibre qu'elle prendrait si elle était seule, afin d'exercer sur l'élément 35 un effort de compression orienté suivant l'axe 38, les sommets 40 étant maintenus plus écartés l'un de l'autre que dans l'état d'équilibre grâce à l'élément 35 et à des cales 41 A et 41 B interposées entre l'un des sommets 40 et l'une des extrémités de l'élément 35.

Ici, la distance entre les sommets 39 est à peu près égale à la moitié de la distance entre les sommets 40 de sorte que si l'élément 35 se dilate, sous

l'effet d'une tension électrique appliquée entre ses bornes, les sommets 40 s'écartent l'un de l'autre d'une distance égale à l'amplitude de la dilatation de l'élément 35 tandis que les sommets 39 se rapprochent l'un de l'autre d'une distance qui est sensiblement le double de la dilatation du barreau 35. Les mouvements des sommets 39 sont ainsi amplifiés par rapport aux mouvements de dilatation et d'ailleurs de contraction de l'élément 35.

Bien entendu, les conditions de service prévues pour l'organe 34 sont telles que l'élément 35, lorsqu'il est contracté au maximum, reste comprimé par la coquille 36, un effort de compression étant nécessaire à l'assujettissement entre l'élément 35 et la coquille 36.

En outre, l'effort de compression existant à l'état de repos est tel que l'élément 35 a la même propension à se dilater qu'à se contracter, afin que la réponse de l'organe 34 soit symétrique.

Pour permettre la fixation de l'organe 34 aux éléments avec lesquels il doit coopérer, la coquille 36 présente à chaque sommet 39, du côté externe, une face plate 42 au centre de laquelle se trouve un trou taraudé 43.

Bien que la coquille 36 ait été conçue, comme indiqué ci-dessus, pour amplifier les mouvements de dilation et de compression de l'élément 35 en réponse à des variations de tension aux bornes de ce dernier, l'organe 34, du fait de l'élasticité de la coquille 36 et de l'élément piézo-électrique 35, est susceptible d'entrer en résonance lorsqu'il est soumis à une action mécanique ponctuelle constituée par un choc ou par une relaxation rapide à partir d'un état déformé, voire par une succession de telles actions.

Lorsque l'un des sommets 39 est bloqué, notamment lorsqu'il est fixé rigidement à un bâti, tandis que l'autre sommet 39 est libre, l'organe 34 a, compte-tenu de la rigidité élevée qui lui est conférée conjointement par l'élément 35 et par la coquille 36, une fréquence de résonance qui est de l'ordre de 2,9 kilohertz (kHz).

L'excitation mécanique oscillatoire dont l'organe 34 est alors le siège, fait apparaître aux bornes de l'élément 35 une tension alternative dont les caractéristiques, notamment en fréquence et en amplitude, reflètent celles de l'excitation mécanique.

Compte-tenu du choix, expliqué ci-dessus, de l'effort de compression à l'état de repos, cette tension alternative est centrée sur une valeur moyenne qui est considérée ci-après comme égale à 0.

Pour bien faire comprendre le fonctionnement de l'appareil 2 plus particulièrement sous l'aspect électrique, l'on a illustré sur la figure 3 deux chronogrammes de tension obtenus par modélisation du circuit électrique de l'appareil 2, le modèle employé : - supposant que l'élément piézo-électrique 18 est soumis à la même excitation mécanique oscillatoire que celle qui s'exerce sur l'élément 35 à partir du moment où on fait entrer en résonance l'organe 34 dans les conditions indiquées ci-dessus ; - supposant que l'élément piézo-électrique 18 comporte, outre la source d'énergie électrique due à l'excitation mécanique s'exerçant sur lui, une résistance de 10 kilo-ohms (ko) et une capacité de 0,64 microfarad (uF) disposées chacune en parallèle aux bornes de la source d'énergie ; - supposant que l'ensemble redresseur 26 est formé par des diodes parfaites ; - supposant que le condensateur de lissage 31 a une capacité de 20 pF ; et - supposant que le circuit émetteur 14 a une résistance d'entrée

constante, quelque soit la tension entre les bornes 32 et 33, d'une valeur de 1 ko.

Sur la base de ce modèle, et en supposant que l'organe 34 entre en résonance à l'instant T = 0, le chronogramme de la tension existant entre les bornes 22 et 23 est représenté par la courbe 44 de la figure 3.

On voit qu'il s'agit d'une tension alternative à environ 2,9 kHz (29 périodes en 10 ms) avec une amplitude qui croît rapidement de façon exponentielle jusqu'à un sommet se trouvant à peu près à l'instant T = 2,4 ms puis avec une amplitude qui décroît lentement de façon exponentielle, avec une constante de temps (durée où l'amplitude de tension passe de sa valeur maximale U x à la valeur Umax/e, e étant le nombre de Neper, soit 2,718)

sensiblement égale à 10 ms, ce qui reflète, comme indiqué ci-dessus, les caractéristiques de l'excitation mécanique oscillatoire.

La courbe 45, représentant la tension obtenue entre les bornes 32 et 33 sur la base de la modélisation susvisée, croît à partir de l'instant T = 0 à peu près de la même façon que l'amplitude de la courbe 44 en restant légèrement en-dessous des crêtes de cette courbe, jusqu'à atteindre un maximum, de même que la courbe 44, à peu près à l'instant T = 2,4 ms, la courbe 45 décroissant ensuite plus lentement que l'amplitude de la courbe 44.

La valeur de 1 V est atteinte par la courbe 45 sensiblement à l'instant T = 0,15 ms (point 46). Le sommet de la courbe 45, atteint comme indiqué précédemment sensiblement à T = 2,4 ms, se trouve à une valeur de tension de l'ordre de 7,5 V. Sensiblement à l'instant T = 6 ms, la courbe 45 passe d'une zone où elle est inférieure à une zone où elle est supérieure à l'amplitude de la courbe 44, la tension à cet instant étant d'environ 6,5 V (point 47).

Entre l'instant T = 0 et le point 47, l'énergie électrique fournie par l'élément 18 sert à la fois à charger le condensateur 31 et à alimenter le circuit émetteur 14.

La simultanéité qui existe dans cet intervalle de temps entre la production d'énergie électrique par l'élément piézo-électrique 18 et la consommation d'énergie électrique par le circuit émetteur 14 offre l'avantage de permettre un meilleur transfert d'énergie que s'il y avait d'abord exclusivement un stockage d'énergie électrique dans le condensateur 31 puis exclusivement la consommation de l'énergie stockée, grâce par exemple à un moyen de commutation qui relierait la borne 29 du condensateur 31 soit à la borne 27 de l'ensemble 26 soit à la borne 32 du circuit émetteur 14 suivant que la tension entre les bornes 29 et 30 est respectivement inférieure et supérieure à l'amplitude de la tension entre les bornes 24 et 25.

Postérieurement au point 47, la tension entre les bornes 27 et 28 de l'ensemble redresseur 26 reste toujours supérieure à la tension entre les bornes 24 et 25 de cet ensemble, dans lequel ne peut donc circuler aucun courant.

L'énergie électrique consommée par la résistance qui modélise le circuit émetteur 14 est donc fournie alors exclusivement par le condensateur 31.

La courbe 45 suit donc, au-delà du point 47, la courbe bien connue de décharge d'un condensateur dans une résistance, dont la constante de temps est RC, R étant la valeur de la résistance et C la capacité du condensateur, soit, ici, respectivement 1 kQ et 20 uF, de sorte que la constante de temps est de 20 ms.

La tension entre les bornes 32 et 33, compte-tenu des coordonnées du point 47 (6ms et 6,5 V), redescendra à nouveau à la valeur de 1 V à l'instant T tel que :

soit à l'instant T = 43,4 ms.

On obtient donc, selon la modélisation susmentionnée, une tension supérieure au seuil de 1 V aux bornes du circuit émetteur 14 pendant environ 43,2 ms, soit bien davantage que la durée susmentionnée de 20 ms nécessaire au circuit 14 pour émettre le signal 13 au complet.

On notera que la capacité de 20 uF pour le condensateur 31 a permis d'optimiser la durée pendant laquelle la tension entre les bornes 32 et 33 est restée supérieure à 1 V.

En effet, si la capacité avait été plus grande, par exemple de 100 uF, toutes les autres conditions restant égales, en particulier la variation de tension que représente la courbe 44, alors l'augmentation de tension aux bornes du condensateur aurait été plus lente et par conséquent la valeur maximale de tension atteinte, à l'instant T = 2,4 ms où l'amplitude de la courbe 44 est maximale, aurait elle aussi été plus petite de sorte que le seuil de 1 V n'aurait pas été atteint.

Si, au contraire, le condensateur 31 était remplacé par un condensateur ayant une capacité plus petite, par exemple de 10 uF,) la tension maximum atteinte à ses bornes serait plus élevée mais ensuite la diminution de tension serait plus rapide de sorte que la durée totale pendant laquelle la tension resterait supérieure au seuil serait plus petite.

Ce qui vient d'être dit à propos de la capacité du condensateur 31 vaut d'une façon plus générale pour la constante de temps RC.

Sur la figure 4, la courbe 45 a été dessinée parfaitement lisse mais en pratique elle présente des oscillations puisque le condensateur 31, antérieurement au point 47, subit une succession de périodes où sa tension augmente et diminue au rythme des demi-alternances de la courbe 44.

On sait que la performance, sur une tension redressée notamment double alternance, du lissage effectué par un condensateur situé en parallèle aux bornes du pont redresseur et aux bornes d'une charge résistive, dépend terme RCf, où f est la fréquence de la tension alternative. Ici, où le terme RC a une valeur de 20 ms et où la fréquence f est de 2,9 kHz, le terme RCf est égal à 58, ce qui correspond à un lissage de bonne qualité.

La figure 5 montre l'enveloppe 48 de la tension alternative, telle qu'elle a été mesurée à l'oscilloscope, qui est apparue en pratique entre les bornes 22 et 23 de l'élément piézo-électrique 18 après que l'interface mécanique 19 ait été soumise à une activation mécanique ponctuelle constituée par le choc d'une masselotte de percussion, l'élément 18 et l'interface 19 faisant partie, comme on le verra ci-après, d'un organe piézo-actif du même genre que l'organe 34 décrit ci-dessus.

On voit que l'amplitude de cette tension alternative croît quasiinstantanément jusqu'à sa valeur maximale qui est d'environ 6 V, l'amplitude de cette tension décroissant ensuite suivant un profil généralement exponentiel vis-à-vis duquel existent des ondulations jusqu'à environ l'instant T = 13,5 ms.

L'examen des détails non représentés de l'enregistrement effectué à l'oscilloscope montre que ces ondulations proviennent du fait que la tension mesurée est la superposition de deux mouvements oscillatoires chacun à amplitude amortie exponentiellement, ayant respectivement une fréquence de 4,6 kHz et de 400 Hz.

On notera que la fréquence principale du mouvement oscillatoire d'ensemble est celle de 4,6 kHz, le mouvement à la fréquence de 400 Hz ayant relativement peu d'influence. En particulier, la courbe non représentée de la tension redressée et lissée qui est apparue simultanément entre les bornes 32 et 33 du circuit émetteur 14 a la même forme générale que la courbe 45 de la figure 4, notamment dans sa partie décroissante.

Comme on le voit sur la figure 6, l'organe piézo-actif 50 de l'appareil 2 est similaire à l'organe 34, l'élément piézo-actif 18 étant semblable à l'élément piézo-actif 35 et étant disposé dans une coquille métallique 51 semblable à la coquille 36 et s'étendant comme elle suivant un petit axe 52 et suivant un grand axe 53, l'élément 18 étant disposé dans la coquille 51 entre les sommets de grand axe 54, la coquille 51 étant solidaire, à chacun des sommets de petit axe 55, d'une masselotte 56, les deux masselottes étant identiques et ayant donc chacune la même masse, qui est légèrement supérieure à quatre fois celle de la coquille 51.

Chaque masselotte 56 comporte pour son assujettissement à la coquille 51 une vis (non représentée sur la figure 6) dont le corps et la tête se logent respectivement dans un alésage 57 et dans un lamage 58, le bout de la vis coopérant avec le trou fileté 59 de la coquille 51 semblable au trou 43 de la coquille 36, chaque masselotte 56 étant disposée du côté externe contre la face plate prévue au niveau d'un sommet 55 respectif, chacune des masselottes 56 étant disposée centrée sur le petit axe 52.

Ainsi, l'interface mécanique 19 est formée par la coquille 51 et par les deux masselottes 56.

Pour effectuer le montage de l'organe 50 sur un bâti que comporte l'appareil 2, il est prévu deux blocs de fixation 60 présentant chacun un alésage 61 pour loger le corps d'une vis dont la tête vient en appui sur le bloc 60 autour de l'alésage 61 et dont le bout de la tige est engagé dans un trou taraudé du bâti. Chaque bloc 60 est relié à une masselotte 56 respective par une lame ressort 62 dont chaque extrémité coopère à encastrement respectivement avec le bloc 60 et avec la masselotte 56.

Dans l'exemple illustré, chacun des ensembles formés par une lame 62 ainsi que par le bloc 60 et la masselotte 56 entre lesquels se trouve cette lame est d'une seule pièce et obtenu par usinage d'un barreau de métal élastiquement déformable.

Lorsque chacun des blocs 60 est fixé sur le bâti susmentionné, les deux lames 62 sont disposées parallèlement l'une à l'autre. Ainsi, si l'organe piézo-actif 50 se déplace par rapport au bâti suivant l'axe 52, les deux lames 62

vont se déformer de la même façon et exerceront donc sur la coquille 51 le même effort s'opposant à ce mouvement, de sorte que les efforts exercés par les lames 62 n'auront pas tendance à déformer la coquille 51 (tout ce passerait comme si les lames 62 étaient reliées au centre de l'élément piézo-électrique 18).

Si le mouvement susmentionné orienté suivant le petit axe 52 s'effectue alors que l'organe 50 est en résonance, avec les sommets de petit axe 55 qui se déplacent par exemple en opposition de phase, les efforts exercés par les deux lames 62 ne seront pas rigoureusement identiques, mais comme l'amplitude des oscillations des sommets 55 est très petite, la différence de déformation des lames 62 sera quasiment sans effet.

Comme on l'a vu ci-dessus à l'appui de la figure 5, qui reflète sur le plan électrique les caractéristiques de l'excitation mécanique 17 qui s'exerce sur l'élément piézo-électrique 18, l'organe 50, lorsqu'il est mis en résonance, oscille suivant un mouvement qui est la superposition de deux mouvements oscillatoires chacun à amplitude amortie exponentiellement, le mouvement principal ayant une fréquence de 4,6 kHz et le mouvement secondaire une fréquence de 400 Hz.

Le rajout, par rapport à l'organe piézo-actif 34 connu en soi, des masselottes 56, présente un certain nombre d'avantages, et en particulier : - de limiter au maximum le phénomène de comportement complexe de l'oscillateur (plusieurs fréquences de résonances) ; - de procurer un déplacement des sommets de petit axe 55 qui est en opposition de phase, ce qui donne le maximum de déformations de l'élément piézo-électrique 18 et donc les meilleures caractéristiques de couplage électromécaniques optimisant les possibilités de récupération d'énergie ; et - de réduire la fréquence principale de résonance par rapport à une situation où les deux sommets de petit axe seraient mobiles par rapport au bâti sur lequel serait montée la coquille 51, sans les masselottes 56.

A ce dernier propos, on notera que sans les masselottes 56, la coquille 51 avec ses deux sommets de grand axe 55 libres de se déplacer, aurait eu une fréquence principale de résonance de l'ordre de 11 kHz.

L'amortissement mécanique provoqué par l'élément piézo-électrique 18 aurait donc été plus important, ce qui, d'une part, aurait été pénalisant en matière de couplage électro-mécanique, et, d'autre part, l'élément piézo-électrique 18 se comportant comme un générateur de charges électriques (le courant moyen produit est directement proportionnel à la fréquence de l'excitation mécanique), aurait eu pour conséquence de conduire à un chargement très rapide du condensateur 31 et donc à une tension élevée d'alimentation du circuit émetteur 14 qui consommerait alors davantage de courant (comme indiqué cidessus, sa résistance d'entrée R est à peu près constante), de sorte que la durée où la tension est supérieure au seuil baisserait, et risquerait d'être inférieure à la durée nécessaire à l'émission au complet du signal.

La figure 7 est une représentation schématique du système mécanique formé par l'organe piézo-actif 50, par le bâti 63 sur lequel est fixé cet organe au travers des lames ressort 62 et par une masselotte de percussion 64 prévue pour venir heurter l'une des masselottes 56 afin de faire entrer en résonance l'organe 50, étant précisé que, pour simplifier le dessin, l'on a considéré que les lames ressort 62 étaient disposées entre l'une des masselottes 56 et le bâti 63 (comme indiqué ci-dessus, on suppose que l'organe 50 interagit avec les lames 62 comme si elles étaient fixées au centre de l'élément 18 et donc comme si l'organe 50 était rigide).

L'ensemble formé par la coquille 51 et par l'élément 18 est assimilé à un ressort simple dont la masse est négligeable, et de même pour les lames 62.

La masselotte de percussion 64 a ici une masse de l'ordre de 6 grammes, qui est sensiblement égale à celle de la masselotte 56 dont elle est en regard et qu'elle vient heurter, comme expliqué ci-après, à vitesse relativement importante, par exemple de 0,6 m/s, en se déplaçant sensiblement suivant le petit axe 52, l'égalité des masses des masselottes 64 et 56 ayant pour effet que la totalité ou la quasi-totalité de l'énergie cinétique de la masselotte de percussion 64 est communiquée lors du choc à la masselotte 56 qu'elle heurte, le choc ayant pour effet d'immobiliser quasi-instantanément la masselotte 64 à l'emplacement du choc et de faire entrer en résonance l'organe

50, dont les deux masselottes 56, qui sont chacune mobiles par rapport au bâti 63, vont osciller en opposition de phase.

L'alignement ou le sensible alignement entre le trajet de la masselotte 64 et le petit axe 52 favorise la transmission de l'onde de choc et est donc favorable au rendement du transfert d'énergie entre la masselotte 64 et l'organe 50.

Le fait que la liaison entre l'organe 50 et le bâti 63 s'effectue par les lames ressort 62 offre l'avantage d'éviter que l'organe 50 transfère des vibrations au bâti 63.

Le choc entre les masselottes 64 et 56 a également pour effet que l'organe 50, qui coopère avec les lames ressort 62 comme s'il était rigide, est animé d'un certain mouvement d'oscillation par rapport au bâti 63, dont la fréquence dépend, de façon bien connue, de la raideur des lames 62 et de la masse de l'organe 50.

Du fait des oscillations de l'organe 50 vis-à-vis du bâti 63 et du fait que la masse de percussion 64 s'est immobilisée aussitôt qu'elle a heurté la masselotte 56 dont elle est en regard, l'organe 50 va revenir heurter régulièrement la masselotte de percussion 64. Cela offre l'avantage, à condition de choisir judicieusement la raideur des lames 62, de permettre d'activer à nouveau l'organe 50 et donc de faire remonter la tension aux bornes du circuit émetteur 14, ce qui augmente d'autant la durée pendant laquelle cette tension reste supérieure au seuil de fonctionnement du circuit émetteur 14 (voir ci-après à l'appui de la figure 13).

On va maintenant expliquer en regard des figures 8 à 11 comment l'on commande les mouvements de la masselotte de percussion 64.

Cette dernière fait partie des moyens d'activation 20 (figure 1) dont elle constitue le moyen d'inertie qui est adapté, après une mise en vitesse, à exercer l'action mécanique ponctuelle 21 sur l'interface 19, les moyens d'activation 20 comportant, en outre de la masselotte de percussion 64, des moyens de lancement, auxquels appartient la touche 16, pour transformer l'action 15 en la mise en vitesse de la masselotte de percussion 64.

Les figures 8 à 11 montrent de façon schématique l'organe piézoactif 50, le bâti 63, les lames ressort 62 servant au montage de l'organe 50 sur le bâti, la masselotte de percussion 64 et ses moyens de lancement.

Ces derniers comportent, outre la touche 16 (non illustrée sur les figures 8 à 11), des moyens élastiques 65 pour solliciter la masselotte 64 vers une position de choc de la masselotte 56 dont elle est en regard, des moyens d'entraînement 66, à l'encontre des moyens élastiques 65, de la masselotte 64, pour l'amener, lorsque l'action 15 est exercée sur la touche 16, de la position de repos illustrée sur la figure 8 à la position armée illustrée sur la figure 9 et, enfin, des moyens de liaison débrayables 67 entre les moyens d'entraînement 66 et la masselotte 64, adaptés, lorsque la position armée (figure 9) est atteinte, à libérer la masselotte 64, qui subit alors la mise en vitesse susmentionnée sous l'effet des moyens élastiques 65 qui l'entraînent jusqu'à la position de choc illustrée sur la figure 10, la masselotte 64 ayant ici une position de choc qui est confondue avec sa position de repos (figure 8).

Comme expliqué ci-dessus, l'organe 50, après avoir été heurté par la masselotte 64, entre en résonance avec ses deux masselottes 56 qui oscillent en opposition de phase tandis que l'organe 50 oscille, par déformation des lames 62, vis-à-vis du bâti 63 de sorte qu'il revient heurter régulièrement la masselotte 64.

Bien entendu, les déformations des lames 62 et de la coquille 51 illustrées sur la figure 11 sont exagérées pour des questions de clarté. On notera qu'en pratique ces déformations sont très faibles, l'amplitude maximale du mouvement des masselottes 56 par rapport à l'état de repos étant par exemple de quelques dizaines de um.

Dans l'exemple illustré, les moyens de liaison débrayables libèrent la masselotte de percussion lorsque les moyens élastiques 65 exercent sur cette dernière un effort prédéterminé.

Ces moyens de liaison débrayables comportent une empreinte 68, ménagée ici dans les moyens d'entraînement 66, et une bille sous précontrainte élastique 69, montée ici sur la masselotte 64, par l'intermédiaire d'un piston qui la guide, la bille 69 se positionnant dans l'empreinte 68 et y demeurant tant que

l'effort exercé par les moyens élastiques 65 restent inférieurs à l'effort prédéterminé susmentionné.

Bien entendu, en variante, l'empreinte peut être ménagée sur la masselotte et la bille montée sur les moyens d'entraînement.

Sur les figures 8 à 11, les moyens d'entraînement 66 sont schématisés par un levier à deux branches articulé autour d'un axe 70 situé à la jonction entre les deux branches. Pour simplifier la représentation schématique des figures 8 à 11, l'axe 70 est illustré avec une orientation transversale par rapport à celle de la coquille 51, mais en pratique, dans l'exemple décrit, comme exposé ultérieurement, l'axe 70 est disposé parallèlement à la coquille 51.

Des moyens de réarmement, non illustrés sur les figures 8 à 11, sont prévus pour ramener le levier 66 dans sa position initiale, et donc la touche 16 qui coopère avec ce levier, ce rappel du levier 66 dans sa position initiale ayant pour effet d'enclencher les moyens de liaison débrayables 67.

Il y a ainsi un retour automatique à la position de repos illustrée sur la figure 8.

La courbe 71 illustrée sur la figure 12 montre la caractéristique courant-tension du circuit émetteur 14.

On voit, comme indiqué ci-dessus, que le seuil de tension d'alimentation à partir duquel le circuit 14 se met à fonctionner est de 1 V, et que le circuit 14 absorbe alors une intensité de 2 mA, ce qui correspond à une résistance d'entrée R de 500 Q.

Lorsque la tension d'entrée est de l'ordre de 3,3 V, l'intensité absorbée par le circuit 14 est sensiblement égale à 8 mA, de sorte qu'à ce point de fonctionnement la résistance d'entrée est sensiblement égale à 400 Q.

On voit ainsi que la résistance d'entrée du circuit émetteur 14 reste sensiblement constante et qu'en conséquence, plus la tension entre les bornes 32 et 33 est élevée, plus la puissance absorbée par ce circuit sera importante.

Comme indiqué ci-dessus, la courbe 72 illustrée sur la figure 13 est similaire à la courbe 45 illustrée sur la figure 4, mais montre, plutôt que la variation de tension aux bornes d'entrée du circuit émetteur 14 obtenue par

modélisation, la variation de tension mesurée par enregistrement à l'oscilloscope.

La courbe 72 a la même allure générale que la courbe 45, mais la valeur maximale atteinte n'est que de 2 V, essentiellement en raison du fait que l'action mécanique ponctuelle 21 est en pratique moins forte que ne le supposait la modélisation sur laquelle sont basées les figures 3 et 4.

A cette tension maximale de 2 V, le circuit émetteur 14, comme le montre la courbe 71, absorbe une intensité qui est de l'ordre de 4 mA.

Ainsi, lorsque les bornes d'entrée du circuit 14 sont soumises à la variation de tension que représente la courbe 73, la résistance d'entrée R de ce circuit reste sensiblement égale à 500 Q.

Le condensateur 31, pour cette mesure expérimentale, ayant en fait une capacité C de 30 uF, la constante de temps RC est de 15 ms.

Comme indiqué ci-dessus à propos de la figure 5, la fréquence principale de la tension correspondante qui était présente simultanément aux bornes 22 et 23 de l'élément piézo-électrique 18 est de 4,6 kHz.

Le terme RCf est donc égal à 69.

Le lissage effectué par le condensateur 31 avec la valeur de capacité qui vient d'être indiquée est donc de bonne qualité.

Comme indiqué ci-dessus, du fait de son montage sur le bâti 63 par l'intermédiaire du moyen élastique que constituent les lames ressort 62, l'organe 50 oscille par rapport au bâti et vient heurter régulièrement la masselotte de percussion 64, ce qui permet d'activer à nouveau l'oscillateur 19.

On notera que l'expérience au cours de laquelle on a enregistré la tension alternative dont l'enveloppe est montrée sur la figure 5, a été menée, d'une part, dans des conditions telles que l'action mécanique ponctuelle 21 était plus forte que lors de l'expérience ayant conduit à l'enregistrement de la courbe illustrée sur la figure 13, ce pourquoi la valeur maximale de la courbe 72 n'est que de 2 V, et, d'autre part, que l'expérience correspondant à la figure 5 a été menée avec une raideur des lames 62 telle que, compte-tenu de la masse de l'organe 50, les rebonds sur la masselotte 69 n'ont eu quasiment aucun effet sur la courbe enregistrée.

En revanche, l'expérience ayant conduit à l'enregistrement de la courbe 72 a été menée dans des conditions où la raideur des lames 72 et la masse de l'organe 50 provoquait un rebond de l'organe 50 sur la masse de percussion 64 avec une période d'environ 7,4 ms.

Le premier rebond qui s'est produit a eu relativement peu d'influence sur la tension aux bornes du circuit 14, seul un pic localisé 73 étant apparu.

Un deuxième rebond s'est produit dans des conditions telles qu'il n'a eu aucune influence sur la courbe 72.

Par contre, le troisième et le quatrième rebonds se sont produits alors que la tension aux bornes du circuit émetteur 14 avait déjà suffisamment baissé pour qu'une remontée de tension soit possible, comme le montrent les parties croissantes 74 et 75 de la courbe 72.

Le cinquième rebond et les rebonds suivants, bien qu'ils aient provoqué une remontée de tension aux bornes 22 et 23 de l'élément piézo- électrique 18, n'ont toutefois pas eu une intensité suffisante pour provoquer une croissance de la courbe 72.

On va maintenant décrire comment l'appareil électrique sans fil 2 est réalisé en pratique.

Comme on le voit sur les figures 14 et 15, cet appareil se présente sous la forme conventionnelle d'un interrupteur d'installation électrique destiné à être fixé en saillie, l'appareil 2 comportant un socle 80 prévu pour être fixé sur un mur, un mécanisme 81 encliqueté sur le socle 80, un cadre 82 encliqueté sur le socle 80 et entourant le mécanisme 81 et la touche 16 qui est accessible sur la face avant du cadre 82 et qui coopère avec le mécanisme 81.

De façon classique, il est prévu que l'application d'une force d'au plus 3 Newtons (N) sur une course d'au plus 3 millimètres (mm), soit un apport d'énergie d'au plus 9 millijoules (mJ), est suffisante pour manoeuvrer la touche 16. L'action 15 correspond donc à l'application d'une telle force.

Pour sa fixation sur un mur, le socle 80 présente un orifice de fixation oblong 83 dans chaque coin.

L'encliquetage entre le socle 80 et le mécanisme 81 s'effectue grâce à deux verrous élastiquement flexibles 84 prévus sur deux côtés opposés du socle 80 et grâce à deux pattes conjuguées 85 du mécanisme 81.

L'encliquetage entre le socle 80 et le cadre 82 s'effectue grâce à quatre pattes flexibles 86 du socle 80 prévues chacune pour coopérer avec un cran (non visible) du cadre 82.

La touche 16 comporte, pour son montage à basculement sur le mécanisme 81, deux crochets opposés 87 disposés chacun à peu près au milieu de l'un de ses côtés, chaque crochet 87 étant adapté à s'encliqueter sur une portée cylindrique respective 88 du mécanisme 81.

Ainsi, l'appareil 2 présente un agencement classique, faisant intervenir un socle 80 et un cadre 82 standard pour toute une gamme d'appareils, les éléments propres à l'appareil 2 étant le mécanisme 81 et la

touche 16, éléments qui forment ensemble ce qui est généralement appelé un mécanisme composable .

Comme on le voit plus particulièrement sur les figures 16 et 17, c'est le mécanisme 81 qui comporte le bâti 63 montré de façon schématique sur les figures 7 à 11, ce bâti étant de forme générale rectangulaire et présentant un fond 90 dont s'élèvent deux montants 91 chacun situé au milieu de l'un respectif de deux côtés opposés, les montants 91 portant à leur sommet une tige 92 orientée suivant un axe 93 (figure 17) muni des portées 88 servant à l'encliquetage des crochets 87 de la touche 16, de sorte qu'après encliquetage cette dernière est mobile à basculement autour de l'axe 93.

Dans le fond 90 est ménagé un creux 89 où est installé un circuit électrique 94 comportant l'ensemble redresseur 26, le condensateur 31 et le circuit émetteur 14.

L'ensemble formé par l'organe 50, par les lames ressort 62 et par les blocs 60 est fixé sur le fond 90 du bâti 63 par l'intermédiaire de cales 95 qui permettent à l'organe 50 d'être suffisamment à l'écart du fond 90 pour pouvoir effectuer les mouvements nécessaires à son fonctionnement.

De même que l'organe 50 est monté élastiquement vis-à-vis du bâti 63 par l'intermédiaire de deux lames ressort 62, la masselotte de percussion 64

est montée sur le bâti 63 par l'intermédiaire de deux lames ressort 65 (figure 17) coopérant chacune à encastrement à ses deux extrémités respectivement avec la masselotte de percussion 64 et avec un bloc de fixation 97, chacun des quatre montages à encastrement s'effectuant grâce à une vis 98.

Le levier 66 d'entraînement est disposé sur des montants 99, au sommet desquels il est monté à rotation autour de l'axe 70 qui, comme signalé ci-dessus, n'est pas disposé transversalement à l'organe 50 (une telle représentation a été adoptée par souci de simplification sur les figures 8 à 11) mais est en fait parallèle à l'organe 50, c'est-à-dire au plan contenant le petit axe 52 et le grand axe 53, ce plan étant lui-même parallèle à l'orientation générale du fond 90 du bâti 63.

Comme on le voit plus particulièrement sur les figures 18 et 19, le levier 66 comporte, en outre de sa portion 100 de forme générale tubulaire dont les extrémités sont montées à rotation sur les montants 99, une cornière orientée transversalement à la partie tubulaire 100, qui y est raccordée à la jonction entre les deux branches 101 et 102.

A l'état de repos, montré sur les figures 15 à 18, la branche 102 est orientée suivant une direction transversale au fond 90 du bâti 63 et est disposée entre les lames ressort 65 en regard de la masselotte de percussion 64, la bille 69 sous précontrainte montée sur la masselotte de percussion 64 étant engagée dans l'empreinte 68. Toujours dans cette position de repos, la branche 101 est orientée suivant une direction sensiblement parallèle au fond 90 du bâti 63, le doigt d'appui 103 situé en saillie du côté interne de la touche 16 (figure 20) étant alors contre la branche 101.

Comme on le voit mieux sur le schéma de la figure 21, lorsqu'on exerce sur la touche 16 une poussée du côté saillant de cette touche, c'est-àdire du côté, par rapport à l'axe 93, où se trouve le doigt 103, cela a pour effet de faire pivoter le levier 66 autour de l'axe 70 dans le sens indiqué par la flèche 104, c'est-à-dire dans le sens qui entraîne la masselotte de percussion 64, à l'encontre des lames ressort 65, à l'écart de la masselotte 56 qui lui fait face.

Comme expliqué précédemment, lorsque l'effort exercé par les lames 65 sur la masselotte 64 atteint un seuil prédéterminé par la force de

précontrainte élastique exercée sur la bille 69 et par la pente d'une rampe que comporte l'empreinte 68, la bille 69 se déplace élastiquement vers l'intérieur de la masselotte 64 en comprimant le ressort de précontrainte, la masselotte 64 étant ainsi libérée et venant heurter l'organe 50.

Les moyens de montage des extrémités de la portion tubulaire 100 sur les montants 99 comportent un ressort de torsion (non représenté) sollicitant le levier 66 dans le sens montré sur la figure 21 par la flèche 105, c'est-à-dire dans le sens opposé à celui représenté par la flèche 104, ces moyens de rappel élastiques ramenant le levier 66 dans sa position initiale où la branche 101 est en appui contre le doigt 103 avec la touche 16 qui est en butée contre le cadre 81 à l'opposé, par rapport à l'axe 93, du doigt 103, le rappel en position initiale du levier 66 ayant également pour effet d'enclencher les moyens de liaison débrayables 67, c'est-à-dire de faire à nouveau pénétrer la bille 69 dans l'empreinte 68.

On observera, d'une façon générale, que dans l'appareil 2, la masselotte de percussion 64, les lames ressort 65 et le levier d'entraînement 66 sont disposés entre la touche 16 et le fond 90, ce fond étant situé à l'écart de la touche suivant l'épaisseur du mécanisme 81, et plus généralement suivant l'épaisseur de l'appareil 2.

Le trajet que suit la masselotte de percussion 64 grâce à son guidage par les lames ressort 65 est sensiblement rectiligne et orienté, de même que le petit axe 52, parallèlement au fond 90 du bâti 63.

On va maintenant décrire la variante 181 du mécanisme 81 représentée sur la figure 22.

On a gardé, pour les éléments similaires, les mêmes références numériques mais additionnées du chiffre 100.

D'une façon générale, l'organe piézo-actif 150 est similaire à l'organe 34 mais comporte une masselotte localisée 156 similaire à la masselotte 56 qui est solidaire de l'un des sommets de petit axe 155 de la coquille 151, en l'occurrence le sommet qui se trouve en bas sur la figure 22.

Le bâti 163 du mécanisme 181 est quant à lui similaire au bâti 63 mais comporte une poutre rigide 300 qui se raccorde au reste du bâti 163 à

l'emplacement où se trouvent les cales 95 dans le bâti 63, la poutre 300 s'étendant, au-delà de cette zone de raccordement, en porte-à-faux au-dessus du circuit électrique 194.

Le montage de l'organe 150 sur le bâti 163 s'effectue par vissage du sommet de petit axe 155 que l'on voit en haut sur la figure 22 à la poutre rigide 300.

Ainsi, alors que l'organe 50 est monté sur le bâti 63 de sorte que chaque sommet de petit axe soit mobile par rapport à lui, l'organe 150 présente l'un des sommets de petit axe 155 qui est assujetti au bâti tandis que l'autre sommet de petit axe, où la coquille 151 est solidaire de la masselotte 156, est mobile par rapport au bâti 163.

La masselotte de percussion 164 est commandée exactement de la même façon que la masselotte 64 pour venir heurter la masselotte 156.

L'interface mécanique de l'organe 150, formée par la coquille 151 et par la masselotte 156, est telle qu'après le choc l'élément piézo-électrique 118 produit une tension alternative, reflétant le mouvement de résonance de l'organe 150, qui, comme mentionné ci-dessus, présente notamment une fréquence moins élevée que celle de l'organe 50, le circuit électrique 194 étant adapté aux caractéristiques de cette tension alternative.

On notera que si le signal 13 émis par le circuit 14 est ici un signal radio, il est remplacé en variante par un autre type de signal transmis par ondes électromagnétiques.

Dans une variante non représentée, la coquille 51 et la masselotte 56, voire les lames ressort 62 et les blocs de fixation 60 sont assemblés différemment que par vissage, notamment par collage ou par soudure ou alors sont fabriqués d'une seule pièce ; et de même pour la coquille 151 et la masselotte 156.

Dans une autre variante non représentée, le circuit électrique est différent, et en particulier l'ensemble redresseur 26 est remplacé par un autre type de montage redresseur, par exemple simple alternance ou doubleur de tension.

Dans encore d'autres variantes non représentées, l'appareil sans fil 2 est remplacé par un autre appareil sans fil servant également de commande à distance, par exemple pour l'ouverture de porte d'un véhicule, d'un portail ou d'une porte de garage ; voire constitue un appareil autre qu'une commande à distance, par exemple un capteur ou un dispositif d'émission de signaux brefs au rythme des actions successives telles que l'action 15 exercée sur la touche 16 ou sur un autre membre mobile de déclenchement, par exemple une tirette.

Dans d'autres variantes non représentées, le moyens d'inertie, plutôt que d'être une masselotte de percussion telle que les masselottes 64 et 164, est un volant d'inertie mis en rotation à vitesse importante et le générateur électrique, plutôt que d'être formé par l'oscillateur mécanique 19, par l'élément piézo-électrique 18 ou 118, par l'ensemble redresseur 26 et par le condensateur 31, est formé par une dynamo ; et/ou le trajet de la masselotte de percussion, plutôt que d'être rectiligne, est circulaire et centré autour d'un axe transversal à l'axe de pivotement 93 de la touche 16.

De nombreuses autres variantes sont possibles en fonction des circonstances, et on rappelle à cet égard que l'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil électrique sans fil muni d'un membre mobile de déclenchement (16) et d'un circuit émetteur (14) pour émettre un signal (13) en réponse à une action (15) exercée sur ledit membre (16) ; caractérisé en ce qu'il comporte, en outre dudit circuit émetteur (14) : - un générateur électrique (19,18, 26,31 ; 19,118, 26,31) relié audit circuit émetteur (14) et adapté à alimenter ce dernier d'une façon prédéterminée lui permettant d'émettre ledit signal (13) au complet ; et des moyens d'activation (20) comportant un moyen d'inertie (64 ; 164) adapté, après une mise en vitesse, à activer ledit générateur électrique (19,18, 26,31 ; 19,118, 26,31) pour qu'il alimente ledit circuit émetteur (14) de ladite façon prédéterminée, et comportant des moyens de lancement (65), auxquels appartient ledit membre mobile de déclenchement (16), pour transformer ladite action (15) exercée sur le membre mobile de déclenchement (16) en ladite mise en vitesse du moyen d'inertie (64 ; 164).

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'application d'une force d'au plus 3 N sur une course d'au plus 3 mm est suffisante pour constituer ladite action (15) exercée sur ledit membre mobile de déclenchement (16).

3. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moyen d'inertie est une masselotte de percussion (64 ; 164).

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de lancement comportent : des moyens élastiques (65 ; 165) pour solliciter ladite masselotte de percussion (64 ; 164) vers une position de choc dudit générateur électrique (19,18, 26, 31 ; 19,118, 26,31) ; des moyens d'entraînement (16,66 ; 16,166), à l'encontre desdits moyens élastiques (65 ; 165), de ladite masselotte de percussion (64 ; 164), pour l'amener, lorsque ladite action (15) est exercée sur ledit membre mobile de déclenchement (16), d'une position de repos à une position armée ; et

des moyens de liaison débrayables (68,69) entre lesdits moyens d'entraînement et ladite masselotte de percussion (64 ; 164), adaptés, lorsque ladite position armée est atteinte, à libérer ladite masselotte de percussion (64 ; 164), qui subit alors ladite mise en vitesse sous l'effet desdits moyens élastiques (65 ; 165) qui l'entraînent jusqu'à ladite position de choc.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la position de repos et la position de choc sont confondues.

6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison débrayables (68,69) sont adaptés à libérer ladite masselotte de percussion (64 ; 164) lorsque lesdits moyens élastiques (65 ; 165) exercent un effort prédéterminé sur ladite masselotte de percussion (64 ; 164).

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de liaison débrayables comportent une empreinte (68) et une bille (69) sous précontrainte élastique destinée à se positionner dans l'empreinte (68), cette dernière étant réalisée sur lesdits moyens d'entraînement (66 ; 166) et la bille (69) étant montée sur ladite masselotte de percussion (64 ; 164) ou inversement.

8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de réarmement (105) pour ramener les moyens d'entraînement (16,66 ; 16,166) dans leur position initiale et pour enclencher lesdits moyens de liaison débrayables (68,69).

9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que ladite masselotte de percussion (64 ; 164), lesdits moyens élastiques (65 ; 165) et lesdits moyens d'entraînement (16,66 ; 16, 166) sont disposés entre ledit membre mobile de déclenchement (16) et le fond (90 ; 190) dudit appareil, ledit fond (90 ; 190) étant situé à l'écart dudit membre mobile de déclenchement suivant l'épaisseur de l'appareil.

10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit membre mobile de déclenchement (16) est monté pivotant autour d'un axe (93 ; 193) sensiblement parallèle audit fond.

11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite masselotte de percussion (64 ; 164) suit un trajet rectiligne et orienté suivant une direction (52) parallèle audit fond (90 ; 190) et transversale audit axe (93 ; 193) de pivotement dudit membre mobile de déclenchement (16).

12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement comportent un levier (66 ; 166) monté pivotant autour d'un axe (70) sensiblement parallèle au fond (90 ; 190) du bâti et disposé entre ledit membre mobile de déclenchement (16) et la masselotte de percussion (64 ; 164).

13. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 à 12, caractérisé en ce que ledit générateur électrique comporte : un organe piézo-actif (50 ; 150) adapté à être heurté par ladite masselotte de percussion (64 ; 164) ; et un circuit (26,31) redresseur-conformateur de courant interposé entre les bornes (22,23) d'un élément piézo-électrique (18 ; 118) que comporte ledit organe piézo-actif (50 ; 150) et les bornes d'alimentation (32,33) dudit circuit émetteur (14).

14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit organe piézo-actif (50 ; 150) comporte une coquille (51 ; 151) élastiquement déformable à profil sensiblement elliptique présentant quatre sommets (54,55 ; 154,155) opposés deux à deux, respectivement deux sommets (55 ; 155) de petit axe et deux sommets (54 ; 154) de grand axe avec la distance séparant les deux sommets de grand axe (54 ; 154) qui est plus grande que la distance séparant les deux sommets de petit axe (55 ; 155), ledit élément piézo- électrique (18 ; 118) étant disposé dans ladite coquille (50 ; 150) entre les deux sommets de grand axe (54 ; 154).

15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit organe piézo-actif (50 ; 150) comporte en outre une masselotte localisée (56 ; 156) solidaire de ladite coquille (51 ; 151) à au moins un sommet de petit axe (55 ; 155) et dont la masse est supérieure à celle de la coquille (51 ; 151).

16. Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite masselotte (56 ; 156) a une masse au moins égale à quatre fois celle de la coquille (51 ; 151).

17. Appareil selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que ledit organe piézo-actif (50 ; 150) est adapté à entrer en résonance mécanique lorsqu'il est heurté par ladite masselotte de percussion (64 ; 164) de sorte qu'une tension électrique alternative est produite aux bornes (22,23) dudit élément piézo-électrique (18 ; 118).

18. Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit circuit émetteur (14) est adapté à être alimenté en courant continu et en ce que ledit circuit (26,31) redresseur-conformateur de courant est adapté à redresser et à lisser ladite tension alternative.

19. Système comportant un premier appareil (2) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 18 et un deuxième appareil (3) comportant un circuit récepteur (11) adapté à recevoir le signal (13) émis par le premier appareil (2) et des moyens de commande électrique (12) sensibles à la réception dudit signal (13).

20. Système selon la revendication 19, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande électrique comportent des moyens de commutation (12).

21. Utilisation d'un système selon l'une quelconque des revendications 19 ou 20 pour commander un point lumineux (4).