IT202000023479A1

IT202000023479A1 - Dispositivo luminoso autoalimentato e struttura di suola comprendente detto dispositivo luminoso

Info

Publication number: IT202000023479A1
Application number: IT102020000023479A
Authority: IT
Inventors: Polegato Mario Moretti; Giuliano Gallo
Original assignee: Geox Spa
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2022-04-06
Also published as: WO2022074536A1; US20230363487A1; EP4225094A1; CN116322414A

Description

DISPOSITIVO LUMINOSO AUTOALIMENTATO E STRUTTURA DI SUOLA

COMPRENDENTE DETTO DISPOSITIVO LUMINOSO

DESCRIZIONE

Campo dell?invenzione

L?invenzione si riferisce ad un dispositivo luminoso autoalimentato atto ad illuminare l?ambiente circostante ad un utilizzatore del dispositivo luminoso autoalimentato e/o a rendere un utilizzatore pi? visibile ad un osservatore esterno.

L?invenzione si riferisce, inoltre, ad una struttura di suola per una calzatura luminosa comprendente il suddetto dispositivo luminoso autoalimentato e ad una calzatura luminosa comprendente la suddetta struttura di suola.

Stato dell?arte

Oggigiorno sono noti articoli di calzatura provvisti di dispositivi luminosi comprendenti sorgenti luminose, ad esempio LED (Light Emitting Diodes), fibre ottiche, condotti elettroluminescenti e simili, alimentate da batterie usa e getta oppure ricaricabili.

Tali articoli di calzatura presentano l?inconveniente dello smaltimento delle batterie, sia usa e getta sia ricaricabili.

Anche le batterie ricaricabili, infatti, dopo un certo numero di cicli di carica e scarica sono soggette ad un deterioramento che le rende inutilizzabili.

Per ovviare almeno parzialmente al suddetto inconveniente la tecnica nota ha messo a disposizione soluzioni alternative che prevedono l?impiego di dispositivi luminosi in grado di autoalimentarsi tramite i cosiddetti ?harvester? che sfruttano il movimento e in particolare l?impatto con il terreno dei piedi di un utilizzatore (harvester piezoelettrici) o la variazione di flusso del campo magnetico (harvester induttivi).

Il documento WO 91/13288 descrive, ad esempio, una calzatura luminosa la cui suola incorpora un elemento costituito da uno strato in polimero piezoelettrico che, a seguito di una sollecitazione generata da un impatto, genera un segnale elettrico in grado di attivare un circuito collegato ad una batteria che alimenta una sorgente luminosa, costituita da LED o fibre ottiche, o un altoparlante. Anche questa soluzione tuttavia richiede l?utilizzo di una batteria e, pertanto, soffre dello stesso inconveniente sopra menzionato.

Un ulteriore inconveniente ? dovuto all?utilizzo di un polimero piezoelettrico, il quale rappresenta una delle soluzioni attualmente pi? costose e che pertanto incide in maniera rilevante sul costo della calzatura, considerando tra l?altro che il costo dello strato in polimero piezoelettrico supera di gran lunga il costo della suola stessa.

Lo svantaggio economico di una tale soluzione ? ancora pi? evidente se si pensa che gran parte delle calzature luminose si rivolge ad un pubblico di bambini, per i quali la durata utile delle calzature, e quindi del polimero piezoelettrico, ? molto limitata, sia per l?utilizzo gravoso a cui sono sottoposte, sia per la velocit? con cui cresce la dimensione del piede.

Il documento US 4,748,366 descrive una calzatura luminosa avente una suola al cui interno un elemento piezoelettrico ? posto tra due elettrodi, in cui l?elemento piezoelettrico ? collegato mediante dei cavi ad una sorgente luminosa montata su una porzione superiore e visibile della calzatura.

Anche in questo caso l?elemento piezoelettrico pu? essere costituito da un polimero piezoelettrico, con conseguente inconveniente dovuto al suo utilizzo, come sopra riportato.

Ulteriormente, sconvenientemente, la soluzione descritta in US 4,748,366 pu? non consentire l?accensione della sorgente luminosa se la sollecitazione che giunge all?elemento piezoelettrico non supera un certo valore di soglia. Questa eventualit? ? tutt?altro che improbabile soprattutto nel caso di calzature per bambini i quali potrebbero trovare poco piacevole la mancata accensione della sorgente luminosa pur avendo la calzatura impattato il terreno.

Sommario dell?invenzione

Il problema tecnico alla base della presente invenzione ? stato quello di mettere a disposizione una calzatura luminosa avente caratteristiche strutturali e/o funzionali tali da superare uno o pi? degli inconvenienti sopra citati con riferimento alla tecnica nota.

In accordo con l?invenzione il suddetto problema ? risolto da un dispositivo luminoso autoalimentato comprendente:

n sorgenti luminose, con n 2,

un sistema piezoelettrico comprendente almeno uno strato di supporto ed almeno un primo strato piezoelettrico tra loro associati, e

mezzi di connessione per collegare elettricamente il suddetto sistema piezoelettrico alle suddette sorgenti luminose, in cui i suddetti mezzi di connessione comprendono un primo cavo elettrico ed un secondo cavo elettrico aventi rispettive prime estremit? elettricamente collegate al suddetto sistema piezoelettrico,

che si caratterizza per il fatto che n-m sorgenti luminose, con m 1, sono disposte nel suddetto dispositivo luminoso con una data polarit? elettrica e m sorgenti luminose sono disposte nel suddetto dispositivo luminoso con una polarit? elettrica opposta alla suddetta data polarit? elettrica, e dal fatto che

il suddetto dispositivo luminoso ? privo di batteria o pila elettrica.

In pratica, in accordo con l?invenzione, la disposizione della sorgente luminosa o delle sorgenti luminose m con polarit? elettrica opposta rispetto alla sorgente luminosa o alle sorgenti luminose n-m, ne comporta l?accensione quando la differenza di potenziale generata dal sistema piezoelettrico ? di segno opposto rispetto alla differenza di potenziale che genera l?accensione della sorgente luminosa o delle sorgenti luminose n-m.

In altre parole, in accordo con la presente invenzione, ? possibile sfruttare la differenza di potenziale generata dal sistema piezoelettrico per accendere le sorgenti luminose sia quando il sistema piezoelettrico subisce una sollecitazione meccanica elastica, e dunque la differenza di potenziale ai capi del sistema piezoelettrico ha segno ad esempio positivo, sia quando il sistema piezoelettrico ritorna alla configurazione iniziale una volta che la sollecitazione meccanica ? terminata, e dunque la differenza di potenziale ai capi del sistema piezoelettrico ha segno ad esempio negativo. Ci? ? vantaggioso perch? consente di utilizzare l?energia elettrica prodotta anche in seguito alla cessazione della sollecitazione meccanica a cui ? sottoposto il sistema piezoelettrico.

Quanto sopra ? in linea con la definizione di polarit? elettrica che generalmente viene definita come la propriet? di un corpo elettrizzato o di un apparecchio di presentare cariche elettriche di segno positivo e negativo alle estremit? opposte o su due elettrodi.

Preferibilmente il suddetto almeno un primo strato piezoelettrico ? in un materiale ceramico, pi? preferibilmente un materiale ceramico scelto dal gruppo comprendente cristalli di piombo-zirconato di titanio (PZT) e nitruro di allumino (AlN).

Preferibilmente il suddetto almeno uno strato di supporto ? costituito da un materiale metallico, pi? preferibilmente ottone.

In accordo a quanto sopra e secondo alcune forme di realizzazione dell?invenzione, le suddette prime estremit? del suddetto primo cavo elettrico e del suddetto secondo cavo elettrico sono elettricamente collegate al suddetto almeno uno strato di supporto e rispettivamente al suddetto almeno un primo strato piezoelettrico.

Preferibilmente i suddetti mezzi di connessione comprendono un elemento elastico interposto tra il suddetto almeno un primo strato piezoelettrico e la prima estremit? del suddetto secondo cavo elettrico, in cui pi? preferibilmente il suddetto elemento elastico ? una molla metallica.

In accordo a quanto sopra e secondo alcune forme di realizzazione dell?invenzione, il suddetto sistema piezoelettrico comprende un secondo strato piezoelettrico associato al suddetto almeno uno strato di supporto da parte opposta rispetto al suddetto almeno un primo strato piezoelettrico.

Il suddetto secondo strato piezoelettrico ? preferibilmente uguale al suddetto almeno un primo strato piezoelettrico e come quest?ultimo ? in pratica vincolato al suddetto almeno uno strato di supporto formando una struttura a sandwich.

Preferibilmente i suddetti mezzi di connessione comprendono un terzo cavo elettrico, in cui il suddetto terzo cavo elettrico ? esteso tra il suddetto almeno un primo strato piezoelettrico - pi? preferibilmente in corrispondenza del collegamento elettrico della suddetta prima estremit? del suddetto secondo cavo elettrico - e il suddetto secondo strato piezoelettrico, oppure in cui il suddetto terzo cavo elettrico si dirama dal suddetto secondo cavo elettrico ed ha una rispettiva prima estremit? elettricamente collegata al suddetto secondo strato piezoelettrico.

Pertanto il suddetto terzo cavo elettrico pu? essere considerato come un ulteriore tratto o segmento del suddetto secondo cavo elettrico, il quale pu? essere compreso tra il suddetto almeno un primo strato piezoelettrico e il suddetto secondo strato piezoelettrico, preferibilmente tra la suddetta prima estremit? del suddetto secondo cavo elettrico e il suddetto secondo strato piezoelettrico, eventualmente passando attraverso il suddetto almeno uno strato di supporto, in pratica come prolungamento del suddetto secondo cavo elettrico, oppure il quale pu? essere compreso tra una porzione del suddetto secondo cavo elettrico distale dal suddetto almeno un primo strato piezoelettrico ed il suddetto secondo strato piezoelettrico, in pratica come diramazione del suddetto secondo cavo elettrico.

Preferibilmente i suddetti mezzi di connessione comprendono un elemento conduttivo in contatto con il suddetto almeno un primo strato piezoelettrico e con il suddetto secondo strato piezoelettrico, ed un elemento isolante interposto tra il suddetto elemento conduttivo e il suddetto almeno uno strato di supporto, in cui le suddette prime estremit? del suddetto primo cavo elettrico e del suddetto secondo cavo elettrico sono associate al suddetto almeno uno strato di supporto e rispettivamente al suddetto elemento conduttivo.

Il suddetto elemento isolante, la cui estensione ? preferibilmente minima rispetto all?estensione del suddetto elemento conduttivo la quale invece ? preferibilmente massima rispetto agli strati piezoelettrici, ha lo scopo di evitare il contatto dell?elemento conduttivo con il suddetto strato di supporto del sistema piezoelettrico.

In questo modo il suddetto almeno un primo strato piezoelettrico ed il suddetto secondo strato piezoelettrico sono disposti in parallelo, ossia con polarizzazione di verso concorde.

In accordo a quanto sopra e secondo alcune forme di realizzazione dell?invenzione, le suddette prime estremit? del suddetto primo cavo elettrico e del suddetto secondo cavo elettrico sono elettricamente collegate al suddetto secondo strato piezoelettrico e rispettivamente al suddetto almeno un primo strato piezoelettrico e preferibilmente i suddetti mezzi di connessione comprendono un primo elemento conduttivo ed un secondo elemento conduttivo interposti tra il suddetto almeno un primo strato piezoelettrico e la prima estremit? del suddetto secondo cavo elettrico e rispettivamente tra il suddetto secondo strato piezoelettrico e la prima estremit? del suddetto primo cavo elettrico.

I suddetti primo elemento conduttivo e secondo elemento conduttivo in pratica sono sovrapposti a, ed in contatto con, il suddetto almeno un primo strato piezoelettrico e rispettivamente il suddetto secondo strato piezoelettrico, mentre sono tra loro elettricamente isolati per non creare un corto circuito.

In questo caso il suddetto almeno un primo strato piezoelettrico ed il suddetto secondo strato piezoelettrico sono disposti in serie, ossia con polarizzazione di verso discorde.

In accordo con l?invenzione, in tutte le forme di realizzazione di cui sopra, il suddetto dispositivo luminoso preferibilmente comprende un primo elemento posto da un primo lato del suddetto sistema piezoelettrico, ed un secondo elemento posto da un secondo lato del suddetto sistema piezoelettrico opposto al suddetto primo lato, in cui il suddetto primo elemento e il suddetto secondo elemento sono sostanzialmente a contatto con il suddetto sistema piezoelettrico, in cui il suddetto primo elemento e il suddetto secondo elemento costituiscono rispettivamente un supporto per il sistema piezoelettrico e un battente per la trasmissione di sollecitazioni al sistema piezoelettrico.

Preferibilmente almeno uno tra il suddetto primo elemento e il suddetto secondo elemento comprende almeno due porzioni aventi tra loro differente durezza, e pi? preferibilmente sia il suddetto primo elemento sia il suddetto secondo elemento comprendono almeno due porzioni aventi tra loro differente durezza.

In accordo con alcune forme di realizzazione dell?invenzione le suddette almeno due porzioni sono una interna all?altra, vale a dire una ? una porzione centrale parzialmente o completamente contornata dall?altra porzione o porzione periferica, e preferibilmente esse sono sostanzialmente circolari e concentriche tra loro, mentre in accordo ad alcune altre forme di realizzazione le suddette almeno due porzioni hanno forma tra loro complementare e sono disposte una sovrapposta all?altra, una porzione con un lato convesso, l?altra porzione con un lato concavo a contatto con il suddetto lato convesso.

In accordo con alcune forme di realizzazione dell?invenzione, almeno uno tra il suddetto primo elemento e il suddetto secondo elemento preferibilmente comprende una porzione centrale e una coppia di porzioni laterali tra le quali ? compresa la suddetta porzione centrale, in cui la suddetta porzione centrale e le suddette porzioni laterali hanno tra loro differente durezza.

Preferibilmente almeno uno tra il suddetto primo elemento e il suddetto secondo elemento comprende una coppia di porzioni periferiche tra le quali ? compresa la suddetta coppia di porzioni laterali, in cui le suddette porzioni periferiche, le suddette porzioni laterali e la suddetta porzione centrale hanno tra loro differente durezza.

Preferibilmente la suddetta porzione centrale del suddetto secondo elemento, dal lato del suddetto secondo elemento sostanzialmente a contatto con il suddetto sistema piezoelettrico, ha un profilo sostanzialmente tronco-conico o a calotta sferica.

Preferibilmente le suddette porzioni aventi tra loro differente durezza hanno superfici di mutuo contatto inclinate rispetto ad un asse perpendicolare al suddetto sistema piezoelettrico, preferibilmente di un angolo compreso tra circa 2? e circa 30?.

Preferibilmente in tutte le forme di realizzazione della presente invenzione la durezza, maggiore o minore, delle suddette almeno due porzioni aventi tra loro differente durezza, ? invertita tra il suddetto primo elemento e il suddetto secondo elemento.

Pertanto, in accordo a quanto sopra e secondo la presente invenzione, nel suddetto primo elemento e/o nel suddetto secondo elemento comprendenti almeno due porzioni disposte sovrapposte una all?altra, la suddetta porzione con durezza superiore ? preferibilmente disposta distale dal suddetto sistema piezoelettrico e la suddetta porzione con durezza inferiore ? preferibilmente disposta prossimale al suddetto sistema piezoelettrico, in cui nel suddetto primo elemento e/o nel suddetto secondo elemento, la suddetta porzione con durezza inferiore ? preferibilmente costituita da etilenvinilacetato (EVA) con una durezza preferibilmente compresa tra 40 e 65 Asker C, in cui nel suddetto primo elemento e/o nel suddetto secondo elemento, la suddetta porzione con durezza superiore ? preferibilmente costituita da poliammide, etilenvinilacetato (EVA) o gomma con una durezza preferibilmente almeno pari a circa 75 Shore A.

Ulteriormente, in accordo a quanto sopra e secondo la presente invenzione, nelle forme di realizzazione in cui il suddetto primo elemento e/o il suddetto secondo elemento comprende pi? di due porzioni, la suddetta porzione centrale del suddetto primo elemento ha preferibilmente una durezza inferiore alla durezza delle suddette porzioni laterali e queste ultime, pi? preferibilmente, hanno una durezza inferiore alla durezza delle suddette porzioni periferiche.

Ed ancora, in accordo a quanto sopra e secondo la presente invenzione, la suddetta porzione centrale del suddetto secondo elemento ha preferibilmente una durezza superiore della durezza delle suddette porzioni laterali e queste ultime, pi? preferibilmente, hanno una durezza superiore alla durezza delle suddette porzioni periferiche.

Preferibilmente il suddetto primo elemento e il suddetto secondo elemento hanno stesse dimensioni, e pi? preferibilmente le suddette porzioni laterali del suddetto secondo elemento hanno larghezza superiore alla larghezza delle suddette porzioni laterali del suddetto primo elemento, in cui pi? preferibilmente ancora ciascuna porzione laterale del suddetto secondo elemento ? pi? larga di ciascuna porzione laterale del suddetto primo elemento di una quantit? d 1mm.

Preferibilmente lo spessore del suddetto primo elemento e/o lo spessore del suddetto secondo elemento ? almeno pari a circa 1,5 mm.

Nelle forme di realizzazione in cui il suddetto primo elemento e/o il suddetto secondo elemento comprendono una porzione centrale compresa tra una coppia di porzioni laterali, la porzione centrale del suddetto primo elemento e/o le porzioni laterali del suddetto secondo elemento sono preferibilmente costituite da etilenvinilacetato (EVA) con una durezza preferibilmente compresa tra 40 e 65 Asker C, e le porzioni laterali del suddetto primo elemento e/o la porzione centrale del suddetto secondo elemento sono preferibilmente costituite da poliammide, etilenvinilacetato (EVA) o gomma, con una durezza almeno pari a circa 75 Shore A.

Nelle forme di realizzazione in cui il suddetto primo elemento e/o il suddetto secondo elemento comprendono oltre ad una porzione centrale compresa tra una coppia di porzioni laterali, anche una coppia di porzioni periferiche tra le quali sono comprese le porzioni laterali, la porzione centrale del suddetto primo elemento e/o le porzioni periferiche del suddetto secondo elemento sono preferibilmente costituite da etilenvinilacetato (EVA) con una durezza compresa tra 40 e 65 Asker C, le porzioni periferiche del suddetto primo elemento e/o la porzione centrale del suddetto secondo elemento sono preferibilmente costituite da poliammide, etilenvinilacetato (EVA) o gomma con una durezza almeno pari a circa 75 Shore A, e le porzioni laterali del suddetto primo elemento e/o le porzioni laterali del suddetto secondo elemento sono preferibilmente costituite da poliammide, etilenvinilacetato (EVA) o gomma con una durezza intermedia tra la durezza delle rispettive porzioni periferiche e la durezza della rispettiva porzione centrale.

Preferibilmente nel suddetto sistema piezoelettrico il suddetto almeno uno strato di supporto ha dimensioni maggiori, in larghezza e/o lunghezza, del suddetto almeno un primo strato piezoelettrico.

Preferibilmente il suddetto dispositivo luminoso comprende almeno un sostegno associato al suddetto primo elemento o al suddetto secondo elemento, e pi? preferibilmente il suddetto dispositivo luminoso comprende un primo sostegno e un secondo sostegno ai quali sono associati il suddetto primo elemento e rispettivamente il suddetto secondo elemento.

Preferibilmente le suddette sorgenti luminose sono in numero maggiore o uguale a tre (n 3).

Preferibilmente le suddette sorgenti luminose sono LED (Light Emitting Diode).

In accordo con l?invenzione, il suddetto problema ? altres? risolto da una struttura di suola per una calzatura luminosa comprendente una suola e almeno un dispositivo luminoso del tipo suddetto associato alla suddetta suola.

In accordo con l?invenzione, il suddetto problema ? altres? risolto da una calzatura luminosa comprendente la suddetta struttura di suola ed una tomaia associata alla suddetta suola.

In accordo con l?invenzione le suddette sorgenti luminose possono essere poste tutte in corrispondenza della suddetta suola, tutte in corrispondenza della suddetta tomaia, oppure possono essere distribuite in parte in corrispondenza della suddetta suola ed in parte in corrispondenza della suddetta tomaia.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno meglio evidenziati dall?esame della seguente descrizione dettagliata di alcune forme preferite ma non esclusive di realizzazione, illustrate a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:

- la figura 1 illustra schematicamente una struttura di suola per una calzatura luminosa, comprendente una suola e un dispositivo luminoso cosiddetto autoalimentato associato alla suola, in cui il dispositivo luminoso comprende una pluralit? di sorgenti luminose, un sistema piezoelettrico e mezzi di connessione per collegare elettricamente il sistema piezoelettrico alle sorgenti luminose, in cui il dispositivo luminoso ? parzialmente mostrato a parti separate, in accordo con la presente invenzione;

- la figura 2 illustra uno schema elettrico del dispositivo luminoso della struttura di suola di figura 1;

- le figure dalla 3 alla 10 mostrano schematicamente alcune varianti di realizzazione di alcuni particolari del dispositivo luminoso della struttura di suola di figura 1, in accordo con la presente invenzione;

- la figura 11 mostra schematicamente il funzionamento del dispositivo luminoso della struttura di suola di figura 1, in accordo con le forme di realizzazione delle figure 3-10;

- la figura 12 mostra schematicamente il sistema piezoelettrico e parte dei mezzi di connessione del dispositivo luminoso della struttura di suola di figura 1, in accordo con una variante di realizzazione dell?invenzione;

- la figura 13 mostra schematicamente il sistema piezoelettrico del dispositivo luminoso della struttura di suola di figura 1, secondo una vista superiore (vista a) e rispettivamente laterale (vista b), in accordo con una variante di realizzazione dell?invenzione;

- la figura 14 mostra una vista schematica parziale del dispositivo luminoso della struttura di suola di figura 1, a riposo e nel corso del suo utilizzo, in accordo con una variante di realizzazione dell?invenzione;

- la figura 15 mostra una vista schematica parziale del dispositivo luminoso della struttura di suola di figura 1, a riposo e nel corso del suo utilizzo, in accordo con un?ulteriore variante di realizzazione dell?invenzione.

Descrizione dettagliata dell?invenzione

Con riferimento alla figura 1, una struttura di suola per una calzatura luminosa in accordo con la presente invenzione ? complessivamente indicata con 1.

La struttura di suola 1 comprende essenzialmente una suola 2 e un dispositivo luminoso cosiddetto autoalimentato, indicato con 3, associato alla suola 2.

In particolare la suola 2 ? munita di un alloggiamento 4 dove ? disposto il dispositivo luminoso 3.

Nell?esempio della figura 1 la suola 1 ? munita di un solo alloggiamento ed equipaggiata con un solo dispositivo luminoso 3 comprendente tre sorgenti luminose complessivamente indicate con 5, ma resta inteso che la struttura di suola secondo la presente invenzione pu? comprendere un dispositivo luminoso del tipo suddetto avente un numero differente di sorgenti luminose, ad esempio 2, 4, 5 o pi?, e/o pu? comprendere pi? di un dispositivo luminoso del tipo suddetto. In accordo a quanto sopra, inoltre, la suola 2 che preferibilmente ? realizzata in materiale polimerico secondo tecniche note pu? presentare pi? di un alloggiamento del tipo suddetto.

In accordo a quanto sopra, generalizzando, si pu? quindi dire che il dispositivo luminoso autoalimentato in accordo con la presente invenzione comprende n sorgenti luminose 5 con n 2, in cui le sorgenti luminose 5 sono preferibilmente LED (Light Emitting Diode).

In dettaglio il dispositivo luminoso 3 comprende, oltre alle suddette sorgenti luminose 5, un sistema piezoelettrico 6 e mezzi di connessione 7 per collegare elettricamente il sistema piezoelettrico 6 alle sorgenti luminose 5.

Il sistema piezoelettrico 6 comprende almeno uno strato di supporto, nel caso specifico secondo l?esempio di figura 1 uno strato di supporto indicato con 8, ed almeno un primo strato piezoelettrico, nel caso specifico secondo l?esempio di figura 1 un primo strato piezoelettrico o semplicemente strato piezoelettrico 9, i quali sono tra loro associati e cio? vincolati, mentre i mezzi di connessione 7 comprendono un primo cavo elettrico 10 ed un secondo cavo elettrico 11 aventi rispettive prime estremit? 12, 13 elettricamente collegate al sistema piezoelettrico 6.

In particolare, sempre in accordo con l?esempio di figura 1, la prima estremit? 12 del primo cavo elettrico 10 e la prima estremit? 13 del secondo cavo elettrico 11 sono elettricamente collegate allo strato di supporto 8 e rispettivamente al primo strato piezoelettrico 9, mentre le altre estremit? del primo cavo elettrico e del secondo cavo elettrico sono collegate elettricamente alle suddette sorgenti luminose, come meglio apparir? nel seguito.

Per quanto riguarda in dettaglio il suddetto sistema piezoelettrico vi ? da dire che la piezoelettricit?, come ? noto, ? la carica elettrica che viene accumulata in certi materiali, ad esempio nei cristalli aventi una struttura costituita da microscopici dipoli elettrici, in risposta all?applicazione di una sollecitazione meccanica. In condizioni di quiete i dipoli elettrici sono disposti in maniera tale che le facce del cristallo abbiano tutte lo stesso potenziale elettrico. Quando viene applicata una forza dall'esterno, ad esempio comprimendo il cristallo, la struttura del cristallo viene deformata e si perde la condizione di neutralit? elettrica del materiale, per cui una faccia del cristallo risulta carica negativamente e la faccia opposta risulta carica positivamente. Nel caso in cui il cristallo venga sottoposto a trazione, il segno della carica elettrica di tali facce si inverte. Il cristallo si comporta dunque come un condensatore al quale ? stata applicata una differenza di potenziale: se le due facce vengono collegate tramite un circuito esterno viene generata una corrente elettrica, detta corrente piezoelettrica. La differenza di potenziale ? funzione dello spessore del cristallo, mentre la corrente ? funzione della sua superficie. Pertanto l?energia prodotta ? funzione del volume del cristallo secondo la nota relazione UE=k<2>UM laddove UE ? l?energia prodotta da UM unit? di energia meccanica e k ? una costante dipendente dal particolare materiale che costituisce il cristallo, dalla sua geometria e dal tipo di sollecitazione, ad esempio trazione, compressione, torsione.

In accordo a quanto sopra, pertanto, nel dispositivo luminoso 3, lo strato di supporto 8 costituisce in pratica un elettrodo (primo elettrodo) o polo (primo polo) dello stesso dispositivo luminoso e, preferibilmente, ? costituito da un materiale metallico, pi? preferibilmente ottone che ? un buon conduttore di elettricit? oltre ad essere un materiale economico che presenta una sufficiente resistenza all?ossidazione.

Per quanto riguarda il primo strato piezoelettrico 9 vi ? da dire che preferibilmente esso ? realizzato in un materiale ceramico, pi? preferibilmente un materiale costituito da cristalli di piombo-zirconato di titanio (PZT) oppure da nitruro di allumino (AlN). I cristalli di PZT generano ad esempio un valore di piezoelettricit? misurabile quando vengono deformati dello 0,1%.

Cristalli del tipo suddetto, e come ? noto i cristalli in generale, sono caratterizzati da una disposizione geometricamente regolare degli atomi situati ai vertici di una struttura detta reticolo cristallino, la quale si ripete nelle tre dimensioni spaziali in maniera periodica e ordinata per semplice traslazione. A sua volta il reticolo cristallino ? composto da strutture pi? piccole che prendono il nome di celle elementari, ognuna delle quali ? composta da una serie di atomi disposti sui vertici, sulle facce o al centro di una ?scatola? virtuale. Affinch? un cristallo esibisca l?effetto piezoelettrico ? necessario che la sua struttura non abbia un centro di simmetria. Una sollecitazione, ad esempio di trazione o di compressione, applicata a questi tipi di cristalli altera la separazione tra i siti contenenti le cariche positive e negative in ogni cella elementare, portando ad una polarizzazione netta sulle superfici esterne del cristallo. Il fenomeno ? anche inverso, cos? lo stesso cristallo, se invece di essere sottoposto ad una forza ? esposto ad un campo elettrico, subir? una deformazione elastica che provoca un incremento o una riduzione della sua lunghezza, in accordo con la polarit? del campo applicato. I cristalli sono intrinsecamente costituiti da micro-domini, cio? da zone di piccole dimensioni, nelle quali i momenti di dipolo elettrici sono orientati allo stesso modo a causa delle mutue interazioni di tipo elettrico fra gli ioni del reticolo, che tendono ad allinearsi secondo precise direzioni. A causa dell?orientazione casuale dei domini all?interno del materiale, la polarit? risultante in un cristallo risulta nulla. Per ottenere propriet? piezoelettriche ? quindi necessario applicare un campo elettrico esterno secondo un processo comunemente denominato polarizzazione (poling). L?applicazione di un campo elettrico costante, in condizioni di temperatura e tempo note, permette l?allineamento dei dipoli dei singoli domini lungo direzioni preferenziali che danno origine ad un dipolo netto totale e quindi una polarit? non pi? nulla. Poich? un cristallo piezoelettrico ha una elevata costante dielettrica, il momento di dipolo rimane pressoch? invariato una volta eliminato il campo elettrico applicato.

In accordo a quanto sopra, pertanto, il primo strato piezoelettrico 9 costituisce un secondo polo del dispositivo luminoso 3, mentre come sopra detto, lo strato di supporto 8, vantaggiosamente metallico, costituisce il primo polo, laddove il primo polo ed il secondo polo sono collegati tramite il suddetto primo cavo elettrico ed il suddetto secondo cavo elettrico alle suddette sorgenti luminose.

Da aggiungere che il secondo cavo elettrico 11 ? associato al primo strato piezoelettrico 9 preferibilmente mediante saldatura a stagno, costituendo in pratica l?altro elettrodo (secondo elettrodo) del dispositivo luminoso 3.

In accordo con l?invenzione, come illustrato nell?esempio di figura 2, nel dispositivo luminoso 3, due delle tre sorgenti luminose 5, indicate con 14 e 15, sono disposte con una data polarit? elettrica, mentre una sorgente luminosa 16 delle tre sorgenti luminose 5 ? disposta nel dispositivo luminoso 3 con una polarit? elettrica opposta alla suddetta data polarit? elettrica.

In accordo a quanto sopra, generalizzando, si pu? quindi dire che nel dispositivo luminoso secondo la presente invenzione n-m sorgenti luminose, con m 1, sono disposte con una data polarit? elettrica e m sorgenti luminose sono disposte con una polarit? elettrica opposta alla suddetta data polarit? elettrica.

In pratica, in accordo con l?invenzione, la disposizione della sorgente luminosa 16 con polarit? elettrica opposta rispetto alle sorgenti luminose 14 e 15, ne comporta l?accensione quando la differenza di potenziale generata dal sistema piezoelettrico ? di segno opposto rispetto alla differenza di potenziale che genera l?accensione delle sorgenti luminose 14 e 15.

In altre parole, in accordo con la presente invenzione, ? possibile sfruttare la differenza di potenziale generata dal sistema piezoelettrico per accendere le sorgenti luminose del dispositivo luminoso sia quando il sistema piezoelettrico subisce una sollecitazione meccanica elastica, e dunque la differenza di potenziale ai capi del sistema piezoelettrico ha segno ad esempio positivo, sia quando il sistema piezoelettrico ritorna alla configurazione iniziale una volta che la sollecitazione meccanica ? terminata, e dunque la differenza di potenziale ai capi del sistema piezoelettrico ha segno ad esempio negativo. Ci? ? vantaggioso perch? consente di utilizzare l?energia elettrica prodotta anche in seguito alla cessazione della sollecitazione meccanica a cui ? sottoposto il sistema piezoelettrico.

Quanto sopra ? in linea con la definizione di polarit? elettrica che viene definita come la propriet? di un corpo elettrizzato o di un apparecchio di presentare cariche elettriche di segno positivo e negativo alle estremit? opposte o su due elettrodi.

Per quanto riguarda il collegamento elettrico del primo cavo elettrico e del secondo cavo elettrico alle suddette sorgenti luminose, vi ? da dire che il primo cavo elettrico ed il secondo cavo elettrico sono elettricamente collegati alle sorgenti luminose preferibilmente per saldatura pi? preferibilmente per saldatura a stagno.

In particolare, nel caso le sorgenti luminose siano in numero di tre come nell?esempio di figura 1, il primo cavo elettrico 10 ? associato alla sorgente luminosa 15 ed il secondo cavo elettrico 11 ? associato alla sorgente luminosa 14. Inoltre le sorgenti luminose 14 e 15 sono direttamente tra loro elettricamente collegate tramite un ulteriore cavo elettrico o ulteriore primo spezzone di secondo cavo elettrico 11a, la sorgente luminosa 15 ? direttamente elettricamente collegata alla sorgente luminosa 16 mediante un ulteriore cavo elettrico o ulteriore secondo spezzone di secondo cavo elettrico 11b, e la sorgente luminosa 14 ? direttamente elettricamente collegata alla sorgente luminosa 16 mediante un ulteriore cavo elettrico o ulteriore primo spezzone di primo cavo elettrico 10a.

In base a quanto sopra ? quindi possibile collegare i cavi elettrici del presente dispositivo luminoso alle sorgenti luminose indifferentemente dal numero totale di queste ultime, secondo schemi preferiti, vale a dire in funzione del numero delle sorgenti luminose aventi una data polarit? ed al numero delle sorgenti luminose aventi una polarit? opposta alla suddetta data polarit?.

In accordo con l?invenzione vi ? da aggiungere anche che il dispositivo luminoso 3 ? privo di batteria o pila elettrica.

Come illustrato nell?esempio di figura 1 vi ? da aggiungere che il dispositivo luminoso secondo la presente invenzione preferibilmente comprende un primo elemento 17 posto da un primo lato del sistema piezoelettrico 6, ed un secondo elemento 18 posto da un secondo lato del sistema piezoelettrico 6 opposto al suddetto primo lato, in cui il primo elemento 17 e il secondo elemento 18 sono, in assetto d?uso, sostanzialmente a contatto con il sistema piezoelettrico 6. Al riguardo vi ? da notare che nel suddetto esempio di figura 1, per rendere l?illustrazione maggiormente comprensibile, il primo elemento 17 e il secondo elemento 18 sono mostrati non nella posizione di utilizzo.

Il primo elemento 17 e il secondo elemento 18 costituiscono in pratica un supporto per il sistema piezoelettrico 6 e rispettivamente un battente per la trasmissione di sollecitazioni al sistema piezoelettrico 6, ed infatti sul primo elemento 17 poggia il sistema piezoelettrico 6 al quale il secondo elemento 18 trasferisce la sollecitazione causata ad esempio dalla forza peso che il piede di un utilizzatore scarica sulla parte posteriore della suola 2.

In uso, in pratica, il secondo elemento, il sistema piezoelettrico ed il primo elemento sono impilati uno sull?altro in questo ordine, partendo dalla posizione pi? vicina al piede di un utilizzatore, come mostrato negli esempi delle figure 3-10 i quali illustrano alcune varanti di realizzazione del primo elemento e del secondo elemento tra i quali ? illustrato anche il sistema piezoelettrico 6 che comprende lo strato di supporto 8 ed il primo strato piezoelettrico 9 e sul quale agisce una forza F, ad esempio la suddetta forza peso.

In particolare negli esempi delle suddette figure 3-10 sono mostrate alcune forme di realizzazione preferite del primo elemento e del secondo elemento con primo strato piezoelettrico 9 prossimale al secondo elemento, per i quali vi ? da dire che, in accordo con l?invenzione, almeno uno tra il primo elemento e il secondo elemento e preferibilmente entrambi comprendono almeno due porzioni aventi tra loro differente durezza.

In dettaglio, l?esempio di figura 3 mostra un primo elemento 117 e un secondo elemento 118 ciascuno comprendente due porzioni aventi tra loro differente durezza, in cui le suddette due porzioni, indicate con 117a, 117b e rispettivamente 118a e 118b, sono una interna all?altra e sono sostanzialmente circolari e concentriche tra loro, non essendo tuttavia esclusa la possibilit? di prevedere porzioni con differente durezza aventi forma ellittica o altra forma. In pratica in accordo a quanto sopra ? possibile prevedere un primo elemento e/o un secondo elemento del tipo suddetto, ciascuno avente una porzione centrale parzialmente o completamente contornata da una porzione periferica, indifferentemente dalle rispettive forme, in cui la porzione centrale e la porzione periferica hanno tra loro differente durezza.

Da aggiungere che, in accordo con la presente invenzione, la durezza, maggiore o minore, delle suddette due porzioni aventi tra loro differente durezza, ? invertita, per porzioni corrispondenti, tra il primo elemento 117 e il secondo elemento 118.

In accordo a quanto sopra, pertanto, la porzione 117a, interna, del primo elemento 117, ha una durezza inferiore alla durezza della porzione 117b, esterna, dello stesso primo elemento 117, mentre la porzione 118a, interna, del secondo elemento 118 ha una durezza superiore alla durezza della porzione 118b, esterna, del secondo elemento 118.

L?esempio di figura 4 mostra un primo elemento 217 e un secondo elemento 218 ciascuno comprendente due porzioni aventi tra loro differente durezza, in cui le suddette due porzioni, indicate con 217a, 217b e rispettivamente 218a e 218b, sono disposte una sovrapposta all?altra ed hanno forma complementare, una porzione con un lato convesso, l?altra porzione con un lato concavo a contatto con il suddetto lato convesso.

Anche in questo caso, in accordo con la presente invenzione, la durezza, maggiore o minore, delle suddette due porzioni aventi tra loro differente durezza, ? invertita tra il primo elemento 217 e il secondo elemento 218 per quanto riguarda porzioni tra loro corrispondenti.

Pertanto la porzione 217a, inferiore e con lato concavo, del primo elemento 217, ha una durezza superiore alla durezza della porzione 217b, superiore e con lato convesso, dello stesso primo elemento 217, mentre la porzione 218a, inferiore e con lato concavo, del secondo elemento 218 ha una durezza inferiore alla durezza della porzione 218b, superiore e con lato convesso, del secondo elemento 118.

Pertanto in accordo a quanto sopra e secondo la presente invenzione, generalizzando, si pu? dire che nel primo elemento e/o nel secondo elemento comprendenti due porzioni disposte sovrapposte una all?altra, la porzione con durezza superiore ? preferibilmente disposta distale dal sistema piezoelettrico e la porzione con durezza inferiore ? preferibilmente disposta prossimale al sistema piezoelettrico.

Per quanto riguarda i materiali vi ? da dire che nel suddetto primo elemento e/o nel suddetto secondo elemento, la porzione con durezza inferiore ? preferibilmente costituita da etilenvinilacetato (EVA) con una durezza preferibilmente compresa tra 40 e 65 Asker C, e che nel suddetto primo elemento e/o nel suddetto secondo elemento, la suddetta porzione con durezza superiore ? preferibilmente costituita da poliammide, etilenvinilacetato (EVA) o gomma con una durezza preferibilmente almeno pari a circa 75 Shore A.

Un secondo elemento avente le caratteristiche sopra illustrate con riferimento all?esempio di figura 4 ? particolarmente vantaggioso in quanto consente di avere un gradiente di durezza crescente verso il centro del secondo elemento, avendo al contempo sempre un materiale morbido a diretto contatto con il primo strato piezoelettrico e dunque preservando l?integrit? di quest?ultimo in particolare nel caso di sollecitazioni F caratterizzate da un impulso particolarmente elevato, ossia di sollecitazioni caratterizzate da una grande intensit? e una breve durata.

Un primo elemento avente le caratteristiche sopra illustrate con riferimento all?esempio di figura 4 ? particolarmente vantaggioso in quanto realizza un gradiente di durezza, decrescente verso il centro del primo elemento, che lavora in sinergia con il gradiente del secondo elemento. Tale forma realizzativa ? vantaggiosa anche perch? consente di ridurre la variet? di materiali impiegati per realizzare il primo elemento e il secondo elemento, ottenendo sostanzialmente lo stesso risultato di forme di realizzazione in cui il primo elemento e/o il secondo elemento comprendono pi? di due porzioni aventi tra loro differente durezza, come meglio apparir? nel seguito.

L?esempio di figura 5 mostra un primo elemento 317 e un secondo elemento 318 ciascuno comprendente una porzione centrale 317a e rispettivamente 318a e una coppia di porzioni laterali, ciascuna indicata con 317b e rispettivamente 318b, tra le quali ? compresa la rispettiva porzione centrale 317a e 318a, in cui la porzione centrale e le porzioni laterali hanno tra loro differente durezza.

Anche in questo caso, in accordo con la presente invenzione, la durezza, maggiore o minore, delle porzioni aventi tra loro differente durezza, ? invertita tra il primo elemento 317 e il secondo elemento 318 per quanto riguarda porzioni corrispondenti.

Pertanto la porzione centrale 317a del primo elemento 317 ha una durezza inferiore alla durezza delle porzioni laterali 317b dello stesso primo elemento 317, mentre la porzione centrale 318a del secondo elemento 318 ha una durezza superiore alla durezza delle porzioni laterali 318b dello stesso secondo elemento 318.

In accordo a quanto sopra la porzione centrale 317a del primo elemento 317 consente di contenere la deformazione del sistema piezoelettrico 6, sottoposto ad una sollecitazione, entro un certo limite, per evitare che lo stesso sistema piezoelettrico 6, e in particolare il primo strato piezoelettrico 9, si danneggi ad esempio incrinandosi o spezzandosi, mentre le porzioni laterali 317b hanno lo scopo di contenere la deformazione complessiva del primo elemento 317 evitando che collassi e garantendo che esso mantenga una dimensione complessiva sostanzialmente invariata nel tempo, necessaria per il corretto funzionamento del dispositivo luminoso 3.

In accordo a quanto sopra la porzione centrale 318a del secondo elemento 318 consente di concentrare la sollecitazione prevalentemente al centro del sistema piezoelettrico 6; in questo modo la deformazione del sistema piezoelettrico 6 assume il valore massimo cosicch? l?energia elettrica prodotta, la quale ? direttamente proporzionale al valore della deformazione del sistema piezoelettrico 6, assume anch?essa il valore massimo, mentre le porzioni laterali 318b hanno lo scopo di attutire la sollecitazione, e quindi di diminuire la deformazione, lontano dal centro del sistema piezoelettrico 6, di fatto contribuendo a massimizzare l?energia elettrica generata. Al riguardo, il limite di deformazione del primo strato piezoelettrico 9, utile per determinare la durezza delle suddette porzioni centrali e laterali pu? essere facilmente determinato da valori tabulati forniti dai produttori dei sistemi piezoelettrici del tipo suddetto. Al riguardo sistemi piezoelettrici del tipo qui considerato sono normalmente reperibili sul mercato e sono prodotti ad esempio da Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG, Auf der Roemerstrasse 1, 76228 Karlsruhe ? Germania.

In pratica la differenza di durezza tra le porzioni laterali e la porzione centrale del primo elemento e la differenza di durezza tra le porzioni laterali e la porzione centrale del secondo elemento, consente di massimizzare, rispetto ad un primo elemento ed un secondo elemento ciascuno di durezza sostanzialmente omogenea, la deformazione del primo strato piezoelettrico 9 a parit? di sollecitazione, e di conseguenza consente di massimizzare l?energia elettrica prodotta, la quale ? direttamente proporzionale alla deformazione, a parit? di sollecitazione. In questo modo il sistema piezoelettrico 6 diventa estremamente sensibile alle sollecitazioni, ossia genera una corrente sufficiente all?accensione delle sorgenti luminose 5 anche in presenza di sollecitazioni minime.

Ancora in accordo con l?esempio di figura 5 vi ? da dire che il primo elemento 317 e il secondo elemento 318 hanno preferibilmente stessa forma, ad esempio a base quadrangolare, e preferibilmente stesse dimensioni, ad esempio uno spessore pari a circa 1,5 mm, non essendo tuttavia esclusa la possibilit? di prevedere, per il primo elemento e/o per il secondo elemento, forma e dimensioni diverse da quelle sopra indicate. Ad esempio lo spessore del primo elemento e/o del secondo elemento pu? essere aumentato in funzione dello spessore della suola 2.

Ad ogni modo prevedere il primo elemento ed il secondo elemento con stessa forma e stesse dimensioni, in particolare per quanto riguarda larghezza e lunghezza, ? vantaggioso in quanto consente la realizzazione del primo elemento, del secondo elemento e del sistema piezoelettrico come un unico pezzo pre-assemblato.

Ancora in accordo con l?esempio di figura 5 vi ? da dire che ciascuna delle porzioni laterali 318b del secondo elemento 318 ha larghezza superiore alla larghezza di ciascuna delle porzioni laterali 317b del primo elemento 317 di una quantit? d 1mm, riducendo di conseguenza la larghezza della porzione centrale 318a del secondo elemento 318 rispetto alla larghezza della porzione centrale 317a del primo elemento 317. Questo ? vantaggioso perch? consente di concentrare la sollecitazione trasmessa al sistema piezoelettrico 6 su una superficie minore, quella della porzione centrale 318a, in corrispondenza del primo strato piezoelettrico 9, aumentando di conseguenza la deformazione di quest?ultimo e quindi l?energia elettrica prodotta.

Come illustrato nell?esempio di figura 5, anche le porzioni a differente durezza del primo elemento e del secondo elemento hanno forma a base quadrangolare.

Per quanto riguarda i materiali vi ? da dire che il primo elemento ed il secondo elemento sono preferibilmente costituiti da materiale polimerico ed in particolare vi ? da dire che la porzione centrale 317a del primo elemento 317 e/o le porzioni laterali 318b del secondo elemento 318 sono preferibilmente costituite da etilenvinilacetato (EVA) con una durezza preferibilmente compresa tra 40 e 65 Asker C, e le porzioni laterali 317b del primo elemento 317 e/o la porzione centrale 318a del secondo elemento 318 sono preferibilmente costituite da poliammide, etilenvinilacetato (EVA) o gomma con una durezza almeno pari a circa 75 Shore A.

Da aggiungere ancora che il primo elemento 317 e il secondo elemento 318 possono essere realizzati ad esempio mediante tranciatura e successiva unione, ad esempio tramite incollaggio, delle porzioni centrali 317a e 318a alle rispettive porzioni laterali 317b e 318b, oppure possono essere realizzati per stampaggio o per estrusione. Metodi di realizzazione del primo elemento e/o del secondo elemento come sopra indicato possono essere utilizzati per tutte le varianti realizzative della presente invenzione e quindi per tutte le differenti forme di realizzazione del primo elemento e del secondo elemento.

Nell?esempio di figura 6 per il quale se non diversamente specificato vale quanto sopra riportato con riferimento all?esempio di figura 5, ? mostrato un secondo elemento 418 avente una porzione centrale 418a compresa tra porzioni laterali 418b, in cui la porzione centrale 418a presenta, dal lato del secondo elemento 418 sostanzialmente a contatto con il sistema piezoelettrico 6, un profilo sostanzialmente tronco-conico. In pratica la porzione centrale 418a ? munita di una sporgenza 418c di forma tronco-conica. Questa caratteristica consente di velocizzare la risposta del sistema piezoelettrico 6 dal momento che una minima variazione della sollecitazione F applicata sul secondo elemento 418 comporta una deformazione del sistema piezoelettrico 6 sufficiente a generare una differenza di potenziale per alimentare il dispositivo luminoso 3. Nell?esempio di figura 6, oltre al secondo elemento 418 ed al sistema piezoelettrico 6, ? mostrato anche un primo elemento 417 comprendente una porzione centrale 417a compresa tra porzioni laterali 417b, per le quali vale quanto in precedenza descritto per il primo elemento 317 dell?esempio di figura 5.

Nell?esempio di figura 7 per il quale se non diversamente specificato vale quanto sopra riportato con riferimento all?esempio di figura 5, ? mostrato un secondo elemento 518 avente una porzione centrale 518a compresa tra porzioni laterali 518b, in cui la porzione centrale 518a presenta, dal lato del secondo elemento 518 sostanzialmente a contatto con il sistema piezoelettrico 6, un profilo sostanzialmente a calotta sferica.

In pratica la porzione centrale 518a ? munita di una sporgenza 518c a forma di calotta sferica. Questa caratteristica, rispetto alla forma di realizzazione illustrata nell?esempio di figura 6, consente di distribuire in maniera pi? uniforme la sollecitazione F sul sistema piezoelettrico 6 e particolarmente sul primo strato piezoelettrico 9, allontanando il rischio di danneggiarlo, soprattutto quando quest?ultimo ? costituito da un materiale ceramico intrinsecamente fragile. Nell?esempio di figura 7, oltre a quanto sopra descritto, ? illustrato anche un primo elemento 517 comprendente una porzione centrale 517a compresa tra porzioni laterali 517b, per le quali vale quanto in precedenza descritto per il primo elemento 317 dell?esempio di figura 5.

Nell?esempio di figura 8 per il quale se non diversamente specificato vale quanto sopra riportato con riferimento all?esempio di figura 5, sono mostrati un primo elemento 617 ed un secondo elemento 618 ciascuno comprendente, oltre ad una porzione centrale 617a e rispettivamente 618a compresa tra una coppia di porzioni laterali ciascuna indicata con 617b e rispettivamente 618b, una coppia di porzioni periferiche ciascuna indicata con 617c e rispettivamente 618c, tra le quali ? compresa la coppia di porzioni laterali 617b e rispettivamente 618b, in cui nel primo elemento 617 e nel secondo elemento 618 le rispettive porzioni periferiche 617c e 618c, le rispettive porzioni laterali 617b e 618b e la rispettiva porzione centrale 617a e 618a hanno tra loro differente durezza.

In particolare, nel secondo elemento 618 le porzioni periferiche 618c hanno una durezza inferiore alla durezza delle porzioni laterali 618b le quali, a loro volta, hanno una durezza inferiore alla durezza della porzione centrale 618a. In questo modo si ottiene un gradiente di durezza, crescente verso la porzione centrale 618a del secondo elemento 618, che trasmette in maniera pressoch? invariata la sollecitazione F in corrispondenza della porzione centrale 618a smorzandola invece progressivamente verso le porzioni laterali 618b e le porzioni periferiche 618c. Anche in questa forma realizzativa l?entit? dello scostamento massimo del primo strato piezoelettrico 9 dalla geometria non deformata, si ottiene in corrispondenza della porzione centrale 618a del secondo elemento 618. Da notare che rispetto alle forme realizzative illustrate negli esempi delle figure 6 e 7, in questo caso il secondo elemento 618 si trova interamente sostanzialmente a contatto con il primo strato piezoelettrico 9. In questo modo si riducono al minimo, o addirittura si eliminano, discontinuit? tra il secondo elemento 618 e il primo strato piezoelettrico 9, le quali potrebbero causare localmente deformazioni troppo elevate che potrebbero portare alla rottura del primo strato piezoelettrico 9, soprattutto quando quest?ultimo ? costituito da un materiale ceramico intrinsecamente fragile. In altre parole il secondo elemento 618, essendo pressoch? interamente a contatto con il primo strato piezoelettrico 9, fornisce a quest?ultimo un supporto pressoch? continuo grazie alle forze di contatto che si sviluppano tra i due.

In accordo a quanto sopra la durezza, maggiore o minore, delle porzioni aventi tra loro differente durezza, ? invertita per quanto riguarda porzioni tra loro corrispondenti del primo elemento 617 e del secondo elemento 618.

Pertanto, nel primo elemento 617 le porzioni periferiche 617c hanno una durezza maggiore della durezza delle porzioni laterali 617b le quali, a loro volta, hanno una durezza maggiore della durezza della porzione centrale 617a. In questo modo si ottiene un gradiente di durezza, decrescente verso la porzione centrale 617a del primo elemento 617, che lavora in sinergia con il secondo elemento 618.

Per quanto riguarda i materiali vi ? da dire che la porzione centrale 617a del primo elemento 617 e/o le porzioni periferiche 618c del secondo elemento 618 sono preferibilmente costituite da etilenvinilacetato (EVA) con una durezza compresa tra 40 e 65 Asker C, le porzioni periferiche 617c del primo elemento 617 e/o la porzione centrale 618a del secondo elemento 618 sono preferibilmente costituite da poliammide, etilenvinilacetato (EVA) o gomma con una durezza almeno pari a circa 75 Shore A, e le porzioni laterali 617b del primo elemento 617 e/o le porzioni laterali 618b del secondo elemento 618 sono preferibilmente costituite da poliammide, etilenvinilacetato (EVA) o gomma con una durezza intermedia tra la durezza delle rispettive porzioni periferiche e la durezza della rispettiva porzione centrale.

In accordo con l?invenzione, il presente dispositivo luminoso pu? comprendere anche un sostegno per il primo elemento e/o un sostegno per il secondo elemento.

Secondo l?esempio illustrato in figura 8 il dispositivo luminoso in accordo con la presente invenzione comprende un primo sostegno o sostegno inferiore, indicato con 627 associato al primo elemento 617 e un secondo sostegno 628 o sostegno superiore associato al secondo elemento 618.

In particolare il primo sostegno 627, sul quale poggia il primo elemento 617, ? rigido ed evita cedimenti incontrollati del primo elemento 617, eventualmente cedimenti parziali ovvero di una o pi? delle porzioni a differente durezza del primo elemento 617 che potrebbero rendere meno efficiente o addirittura danneggiare il sistema piezoelettrico 6.

Ulteriormente, il secondo sostegno 628 che poggia sul secondo elemento 618 ? rigido e consente di trasmettere in maniera pressoch? inalterata la sollecitazione F massimizzando l?efficienza del sistema piezoelettrico 6.

Da aggiungere, in accordo con ulteriori varianti di realizzazione della presente invenzione, che solo uno tra il primo elemento ed il secondo elemento pu? presentare tutte le caratteristiche descritte con riferimento all?esempio di figura 8, l?altro tra il primo elemento ed il secondo elemento potendo presentare solo alcune delle caratteristiche descritte con riferimento all?esempio di figura 8 o potendo presentare le caratteristiche illustrate con riferimento agli esempi delle figure 5, 6 o 7.

Similmente un primo sostegno e/o un secondo sostegno del tipo suddetto possono essere previsti anche nelle forme di realizzazione sopra illustrate con riferimento agli esempi delle figure 3-7.

Nell?esempio di figura 9 ? mostrata una configurazione del tutto simile a quella illustrata nell?esempio di figura 8 alla cui descrizione si rimanda, eccetto per il fatto che, nel primo elemento e nel secondo elemento, le porzioni aventi tra loro differente durezza hanno superfici di mutuo contatto inclinate rispetto ad un asse perpendicolare al sistema piezoelettrico 6, preferibilmente di un angolo compreso tra circa 2? e circa 30?.

Pertanto nell?esempio di figura 9 sono mostrati un primo elemento 717 ed un secondo elemento 718 ciascuno comprendente una porzione centrale 717a e rispettivamente 718a compresa tra una coppia di porzioni laterali ciascuna indicata con 717b e rispettivamente 718b, e una coppia di porzioni periferiche ciascuna indicata con 717c e rispettivamente 718c, tra le quali ? compresa la coppia di porzioni laterali 717b e rispettivamente 718b, per le quali vale quanto sopra riportato con riferimento all?esempio di figura 8, ed in cui, come detto, le superfici di mutuo contatto tra le diverse porzioni, vale a dire tra le porzione aventi tra loro differente durezza, sono inclinate rispetto ad un asse perpendicolare al sistema piezoelettrico 6. Questa configurazione ? vantaggiosa perch? aumenta la superficie di contatto tra le diverse porzioni che compongono il primo elemento ed il secondo elemento aumentandone la reciproca adesione e dunque rendendo il primo elemento ed il secondo elemento particolarmente stabili dal punto di vista dimensionale, anche dopo diversi cicli di carico e scarico.

Nell?esempio di figura 9 sono anche mostrati un primo sostegno 727 associato al primo elemento 717 e un secondo sostegno 728 associato al secondo elemento 718 per i quali vale quanto sopra descritto per il primo sostegno ed il secondo sostegno dell?esempio di figura 8.

Secondo la presente invenzione ed in accordo a quanto sopra, un angolo tra le superfici di mutuo contatto tra le porzioni aventi differente durezza avente ampiezza come sopra indicato pu? essere previsto in uno solo tra il primo elemento ed il secondo elemento e ulteriormente vi ? da dire che un?inclinazione delle superfici di mutuo contatto come sopra indicato pu? essere prevista anche nel primo elemento e/o nel secondo elemento in precedenza descritti con riferimento agli esempi delle figure 5-7.

L?esempio di figura 10 illustra un particolare di un dispositivo luminoso in accordo con un?ulteriore variante di realizzazione della presente invenzione.

In dettaglio l?esempio di figura 10 mostra un sistema piezoelettrico 6 comprendente uno strato di supporto 8 ed un primo strato piezoelettrico 9 del tutto simile al sistema piezoelettrico in precedenza illustrato alla cui descrizione si rimanda, il quale ? disposto tra un primo elemento 817 vincolato ad un primo sostegno 827 ed un secondo elemento 818 vincolato ad un secondo sostegno 828, in cui solo il primo elemento 817 ? mostrato a contatto con il sistema piezoelettrico 6, il secondo elemento 818 essendo mostrato nell?esempio di figura 10 non impilato.

Il primo elemento 817 e/o il secondo elemento 818 possono avere le caratteristiche di una qualsiasi delle forme di realizzazione sopra descritte con riferimento agli esempi delle figure 1 e 3-9 con relative varianti ed, inoltre, il secondo elemento 818 ed il secondo sostegno 828 sono muniti di un foro passante 850 per il collegamento elettrico del primo strato piezoelettrico 9 con i mezzi di connessione del dispositivo luminoso secondo la presente invenzione.

Al riguardo nell?esempio di figura 10 sono mostrati anche parte dei suddetti mezzi di connessione per collegare elettricamente il sistema piezoelettrico 6 alle sorgenti luminose del dispositivo luminoso secondo la presente invenzione, i quali in accordo a quanto sopra riportato comprendono un primo cavo elettrico 810 avente una prima estremit? 812 associata allo strato di supporto 8 tramite saldatura preferibilmente a stagno, ed un secondo cavo elettrico 811 avente una prima estremit? 813 collegata elettricamente al primo strato piezoelettrico 9, in cui i suddetti mezzi di connessione comprendono inoltre un elemento elastico 851 interposto tra il primo strato piezoelettrico 9 e la prima estremit? 813 del secondo cavo elettrico 811, in cui l?elemento elastico 851 impegna il foro passante 850.

Il suddetto elemento elastico 851 preferibilmente ? una molla metallica attraverso la quale il secondo cavo elettrico si collega, tramite saldatura preferibilmente a stagno, al primo strato piezoelettrico, che limita, grazie alla sue capacit? ammortizzanti, le sollecitazioni che gravano sulle saldature, in questo caso sulla saldatura che vincola il primo strato piezoelettrico al secondo cavo elettrico.

Da aggiungere che un elemento elastico del tipo suddetto e/o un secondo elemento munito di un foro passante e/o saldature a stagno come sopra considerato possono essere previste anche nelle forme di realizzazione descritte con riferimento agli esempi delle figure 1 e 3-9 con relative varianti.

L?esempio di figura 11 mostra il funzionamento del dispositivo luminoso secondo la presente invenzione ed in particolare mostra il sistema piezoelettrico 6 comprendente lo strato di supporto 8 ed il primo strato piezoelettrico 9, i quali sono compresi tra un primo elemento 917 ed un secondo elemento 918 in accordo con le forme di realizzazione degli esempi delle figure 3-9 e loro varianti.

Nell?esempio di figura 11 ? anche indicata con F una sollecitazione diretta dall?alto verso il basso e costituita ad esempio dalla forza peso che il piede di un utilizzatore scarica su una suola provvista del presente dispositivo luminoso. L?effetto dell?applicazione della suddetta sollecitazione F e l?effetto della sua rimozione sono raffigurati nei rispettivi schemi elettrici del dispositivo luminoso secondo la presente invenzione riportati in figura 11, in linea con quanto sopra descritto con riferimento all?esempio delle figure 1 e 2 alla cui descrizione si rimanda.

Convenientemente il primo strato piezoelettrico 9 ? posto superiormente rispetto allo strato di supporto 8: questo ? particolarmente vantaggioso quando il primo strato piezoelettrico 9 ? composto da un materiale ceramico dal momento che questo tipo di materiale resiste bene alla compressione mentre ha una resistenza inferiore alla trazione; la configurazione appena descritta consente di tradurre la sollecitazione F in uno sforzo di compressione anzich? in uno sforzo di trazione.

Da evidenziare che il funzionamento del dispositivo luminoso secondo la presente invenzione ? illustrato esagerando la deformazione del primo elemento 917, del secondo elemento 918 e del sistema piezoelettrico 6. Ad ogni modo, l?applicazione di una sollecitazione F causa la deformazione del sistema piezoelettrico 6 che genera una differenza di potenziale ai capi degli elettrodi del dispositivo luminoso e la conseguente accensione delle sorgenti luminose 14 e 15, come illustrato nel relativo schema elettrico. Viceversa la rimozione della sollecitazione F causa il ritorno elastico del sistema piezoelettrico 6 alla conformazione inziale che genera una differenza di potenziale di segno opposto alla precedente e la conseguente accensione della sorgente luminosa 16, come illustrato nel relativo schema elettrico di figura 11.

In accordo con ulteriori varianti di realizzazione, il sistema piezoelettrico del dispositivo luminoso secondo la presente invenzione pu? comprendere un secondo strato piezoelettrico associato allo strato di supporto da parte opposta rispetto al primo strato piezoelettrico, in cui il secondo strato piezoelettrico ? preferibilmente uguale al primo strato piezoelettrico e come quest?ultimo ? in pratica vincolato allo strato di supporto formando una struttura a sandwich.

Un sistema piezoelettrico comprendente un primo ed un secondo strato piezoelettrico come sopra descritto ? illustrato nell?esempio di figura 12 che mostra, in parziale trasparenza, un sistema piezoelettrico 6000 avente uno strato di supporto 6008, circolare, mostrato da un primo lato in cui ? visibile il primo strato piezoelettrico 6009 anch?esso circolare (vista a), e da un secondo lato in cui ? visibile il secondo strato piezoelettrico 6009a, anch?esso circolare (vista b).

Nell?esempio di figura 12 sono parzialmente mostrati anche mezzi di connessione 6007 per il collegamento elettrico del sistema piezoelettrico alle sorgenti luminose del dispositivo luminoso.

Al riguardo vi ? da dire che in questo caso entrambi gli strati piezoelettrici primo e secondo sono elettricamente collegati tramite i suddetti mezzi di connessione alle sorgenti luminose le quali, invece, non sono mostrate nell?esempio di figura 12, ed inoltre, analogamente a quanto in precedenza descritto, anche lo strato di supporto 6008 ? elettricamente collegato tramite i suddetti mezzi di connessione 6007 alle sorgenti luminose del dispositivo luminoso. Allo scopo, in accordo a quanto sopra riportato, i mezzi di connessione 6007 comprendono un primo cavo elettrico 6010 avente una prima estremit? 6012 associata allo strato di supporto 6008 tramite saldatura, preferibilmente a stagno, un secondo cavo elettrico 6011 avente una prima estremit? 6013 associata tramite saldatura, preferibilmente a stagno, al primo strato piezoelettrico 6009, ed un terzo cavo elettrico 6200 esteso tra il primo strato piezoelettrico 6009 al quale ? associato mediante saldatura, preferibilmente a stagno e pi? preferibilmente in corrispondenza del collegamento elettrico (saldatura) della prima estremit? 6013 del secondo cavo elettrico 6011, e il secondo strato piezoelettrico 6009a.

In dettaglio, come illustrato nell?esempio di figura 12, per il collegamento del terzo cavo elettrico 6200 con il primo strato piezoelettrico 6009 e con il secondo strato piezoelettrico 6009a, lo strato di supporto 6008 ? munito di un foro 6008a nel quale passa il terzo cavo elettrico 6200, il quale resta isolato dallo strato di supporto 6008 grazie ad una propria guaina isolante che come ? noto ? solitamente prevista nei cavi elettrici, non essendo tuttavia esclusa la possibilit? di prevedere lo strato di supporto senza foro passante ed un percorso del terzo cavo elettrico che si sviluppa intorno, e non attraverso, lo strato di supporto.

In pratica il terzo cavo elettrico 6200, che di fatto si estende tra due saldature previste sul primo strato piezoelettrico e sul secondo strato piezoelettrico, pu? essere considerato come un ulteriore tratto (spezzone) del secondo cavo elettrico 6011 ed in particolare come un prolungamento del secondo cavo elettrico 6011 dal lato di quest?ultimo comprendente la suddetta prima estremit? 6013.

Questa forma realizzativa consente di aumentare l?energia elettrica prodotta dal sistema piezoelettrico 6000.

In una variante di questa forma realizzativa, negli esempi delle figure non illustrata, ? possibile prevedere un terzo cavo elettrico esteso tra una porzione del secondo cavo elettrico distale dal primo strato piezoelettrico ed il secondo strato piezoelettrico, in pratica come diramazione del secondo cavo elettrico. In questo caso cio? il terzo cavo elettrico si dirama dal, oppure pu? essere considerato come una diramazione del, secondo cavo elettrico, in cui il terzo cavo elettrico ha una rispettiva prima estremit? elettricamente collegata al secondo strato piezoelettrico per saldatura, preferibilmente a stagno.

Un?ulteriore forma realizzativa di un sistema piezoelettrico avente due strati piezoelettrici di un dispositivo luminoso per una struttura di suola in accordo con la presente invenzione ? mostrata nell?esempio di figura 13. In tale forma realizzativa un sistema piezoelettrico 6100 comprende un primo strato piezoelettrico 6109 ed un secondo strato piezoelettrico 6109a tra i quali ? compreso uno strato di supporto 6108, per i quali se non diversamente specificato vale quanto in precedenza riportato.

In questo caso sia gli strati piezoelettrici sia lo strato di supporto hanno una forma rettangolare, con dimensioni comprese tra circa 24mm per circa 17mm e rispettivamente tra circa 26mm per circa 23mm. Lo spessore dello strato di supporto 6108 ? di circa 0,25mm. Al riguardo vi ? comunque da dire che tali dimensioni possono essere realizzate anche in sistemi piezoelettrici provvisti di un solo strato piezoelettrico, come in precedenza descritto. Pertanto in via generale, come mostrato negli esempi delle figure, vi ? da dire che in tutte le forme di realizzazione della presente invenzione, lo strato o gli strati piezoelettrici hanno estensione inferiore all?estensione dello strato di supporto.

Un?ulteriore forma realizzativa della presente invenzione in cui un dispositivo luminoso comprende un sistema piezoelettrico avente due strati piezoelettrici come sopra descritto ? illustrata nell?esempio di figura 14.

In dettaglio la figura 14 mostra una vista schematica parziale di un dispositivo luminoso comprendente un sistema piezoelettrico 6100 mostrato, per cos? dire, a riposo (vista a)) e nel corso del suo utilizzo (vista b)).

In particolare, il sistema piezoelettrico 6100 comprende un primo strato piezoelettrico 6109 ed un secondo strato piezoelettrico 6109a tra i quali ? compreso uno strato di supporto 6108, per i quali se non diversamente specificato vale quanto in precedenza descritto.

Nell?esempio di figura 14 sono inoltre mostrati parzialmente anche i mezzi di connessione per il collegamento del sistema piezoelettrico alle sorgenti luminose le quali, invece, nell?esempio di figura 14 non sono illustrate.

Al riguardo i mezzi di connessione comprendono un primo cavo elettrico 6110 avente una prima estremit? 6112 elettricamente collegata, preferibilmente mediante saldatura, pi? preferibilmente saldatura a stagno, allo strato di supporto 6108 ed un secondo cavo elettrico 6111 avente una prima estremit? 6113 elettricamente collegata agli strati piezoelettrici. Allo scopo i suddetti mezzi di connessione comprendono anche un elemento conduttivo 6300 in contatto con il primo strato piezoelettrico 6109 e con il secondo strato piezoelettrico 6109a, ed un elemento isolante 6301 interposto tra l?elemento conduttivo 6300 e lo strato di supporto 6108, in cui la prima estremit? 6113 del secondo cavo elettrico 6111 ? associata, preferibilmente mediante saldatura pi? preferibilmente saldatura a stagno, all?elemento conduttivo 6300, mentre l?elemento isolante 6301 evita il contatto dell?elemento conduttivo 6300 con lo strato di supporto 6108 del sistema piezoelettrico 6100. In pratica i terminali o tratti terminali del primo cavo elettrico 6110 e del secondo cavo elettrico 6111, nell?esempio della figura 14 indicati con A e B, costituiscono rispettivamente i poli A (primo polo) e B (secondo polo) del sistema piezoelettrico quindi del dispositivo luminoso secondo la presente invenzione, ai capi dei quali si genera una differenza di potenziale il cui segno dipende dalla sollecitazione (trazione oppure compressione) agente sul sistema piezoelettrico.

In questo modo il primo strato piezoelettrico ed il secondo strato piezoelettrico sono disposti in parallelo, con polarizzazione di verso concorde come indicato dalle frecce ?P? nell?esempio di figura 14 vista a). Per ?polarit?? del primo strato piezoelettrico 6109 e del secondo strato piezoelettrico 6109a si intende quella dovuta all?allineamento dei dipoli in seguito al processo di polarizzazione (poling) descritto in precedenza. In questo modo l?applicazione di una sollecitazione F diretta come nell?esempio di figura 14 vista b), mette in compressione il primo strato piezoelettrico 6109 e in trazione il secondo strato piezoelettrico 6109a causando l?accumulo di cariche positive e negative come indicato rispettivamente dai simboli ?+? e ?-?.

Pertanto il polo B diventa il polo negativo mentre il polo A diventa il polo positivo. Quando la sollecitazione di compressione termina, il primo strato piezoelettrico 6109 ed il secondo strato piezoelettrico 6109a tornano ad uno stato neutrale, e durante questo passaggio si ha una inversione del segno della tensione ai capi dei poli A e B.

Per quanto riguarda ulteriori caratteristiche dell?elemento conduttivo 6300 e dell?elemento isolante 6301 vi ? da dire che quest?ultimo consiste in pratica in uno strato di materiale isolante comprendente una prima porzione isolante e una seconda porzione isolante disposte rispettivamente sul primo strato piezoelettrico 6109 e sul secondo strato piezoelettrico 6109a, in cui la prima porzione isolante e la seconda porzione isolante sono costituite da un?unica striscia preferibilmente di nastro adesivo isolante, rendendo particolarmente semplice la realizzazione del dispositivo luminoso secondo la presente invenzione.

Anche l?elemento conduttivo 6300 in pratica comprende una prima porzione conduttiva sovrapposta alla prima porzione isolante e almeno parzialmente a contatto con il primo strato piezoelettrico, e una seconda porzione conduttiva sovrapposta alla seconda porzione isolante e almeno parzialmente a contatto con il secondo strato piezoelettrico, in cui la prima porzione conduttiva e la seconda porzione conduttiva sono realizzate in un unico pezzo monolitico, preferibilmente una striscia di nastro adesivo conduttivo, pi? preferibilmente una nastro del tipo suddetto comprendente fili o strisce di rame, rendendo particolarmente semplice la realizzazione del dispositivo luminoso secondo la presente invenzione.

L?elemento isolante 6301 quindi la prima porzione isolante e la seconda porzione isolante presentano preferibilmente la minima estensione possibile, sufficiente ad evitare il contatto della prima e della seconda porzione conduttiva, quindi dell?elemento conduttivo 6300, con lo strato di supporto 6108. Ad esempio ? sufficiente che la prima porzione isolante e la seconda porzione isolante coprano rispettivamente il primo strato piezoelettrico e il secondo strato piezoelettrico per circa 0,5-1 mm.

La prima porzione conduttiva e la seconda porzione conduttiva, quindi l?elemento conduttivo 6300, invece, presentano preferibilmente la massima estensione possibile; in questo modo sono tenuti uniti eventuali frammenti del primo strato piezoelettrico e/o del secondo strato piezoelettrico evitando che si disperdano danneggiando il sistema piezoelettrico e/o diminuendone, in tutto o in parte, l?efficienza.

Un?ulteriore forma realizzativa della presente invenzione in cui un dispositivo luminoso comprende un sistema piezoelettrico avente due strati piezoelettrici come sopra descritto ? illustrata nell?esempio di figura 15 per la quale se non diversamente indicato vale quanto in precedenza descritto con riferimento all?esempio di figura 14.

In dettaglio la figura 15 mostra una vista schematica parziale di un dispositivo luminoso comprendente un sistema piezoelettrico 7100 mostrato, per cos? dire, a riposo (vista a)) e nel corso del suo utilizzo (vista b)).

In particolare, il sistema piezoelettrico 7100 comprende un primo strato piezoelettrico 7109 ed un secondo strato piezoelettrico 7109a tra i quali ? compreso uno strato di supporto 7108, per i quali se non diversamente specificato vale quanto in precedenza descritto.

Nell?esempio di figura 15 sono inoltre mostrati parzialmente anche i mezzi di connessione per il collegamento del sistema piezoelettrico alle sorgenti luminose le quali, invece, nell?esempio di figura 15 non sono illustrate.

Al riguardo i mezzi di connessione comprendono un primo cavo elettrico 7110 avente una prima estremit? 7112 elettricamente collegata al secondo strato piezoelettrico 7109a ed un secondo cavo elettrico 7111 avente una prima estremit? 7113 elettricamente collegata al primo strato piezoelettrico 7109.

Allo scopo i suddetti mezzi di connessione comprendono preferibilmente anche un primo elemento conduttivo 7300 in contatto con il primo strato piezoelettrico 7109 e un secondo elemento conduttivo 7300a a contatto con il secondo strato piezoelettrico 7109a, in cui il primo elemento conduttivo ed il secondo elemento conduttivo sono tra loro elettricamente isolati per non creare un corto circuito, ed in cui la prima estremit? 7112 del primo cavo elettrico 7110 ? associata, preferibilmente mediante saldatura pi? preferibilmente saldatura a stagno, al secondo elemento conduttivo 7300a, mentre la prima estremit? 7113 del secondo cavo elettrico 7111 ? associata, preferibilmente mediante saldatura pi? preferibilmente saldatura a stagno, al primo elemento conduttivo 7300.

In pratica i terminali o tratti terminali del primo cavo elettrico 7110 e del secondo cavo elettrico 7111, nell?esempio della figura 15 indicati con A e B, costituiscono rispettivamente i poli A (primo polo) e B (secondo polo) del sistema piezoelettrico quindi del dispositivo luminoso secondo la presente invenzione, ai capi dei quali si genera una differenza di potenziale il cui segno dipende dalla sollecitazione (trazione oppure compressione) agente sul sistema piezoelettrico.

In questo modo il primo strato piezoelettrico ed il secondo strato piezoelettrico sono disposti in serie, ossia con polarizzazione di verso discorde come indicato dalle frecce ?p? nell?esempio di figura 15 vista a). Per ?polarit?? del primo strato piezoelettrico 7109 e del secondo strato piezoelettrico 7109a si intende quella dovuta all?allineamento dei dipoli in seguito al processo di polarizzazione (poling) descritto in precedenza.

In questo modo l?applicazione di una sollecitazione F diretta come nell?esempio di figura 15 vista b), mette in compressione il primo strato piezoelettrico 7109 e in trazione il secondo strato piezoelettrico 7109a causando l?accumulo di cariche positive e negative come indicato rispettivamente dai simboli ?+? e ?-?.

Pertanto il polo B diventa il polo negativo mentre il polo A diventa il polo positivo. Quando la sollecitazione di compressione termina, il primo strato piezoelettrico 7109 ed il secondo strato piezoelettrico 7019a tornano ad uno stato neutrale, e durante questo passaggio si ha una inversione del segno della tensione ai capi dei poli A e B.

In accordo con l?esempio di figura 15, i mezzi di connessione comprendono anche un primo elemento isolante 7301 interposto tra il primo elemento conduttivo 7300 e il primo strato piezoelettrico, ed un secondo elemento isolante 7301a interposto tra il secondo elemento conduttivo ed il secondo strato piezoelettrico. Alternativamente ? possibile prevedere un unico elemento isolante fondamentalmente ottenuto dall?unione del primo elemento isolante e del secondo elemento isolante oppure ancora ? possibile omettere l?elemento o gli elementi isolanti avendo cura, come sopra riportato, che il primo elemento conduttivo ed il secondo elemento conduttivo non vadano a contatto con lo strato di supporto.

La forma realizzativa dell?esempio di figura 14 ? paragonabile a due generatori di tensione in parallelo, mentre la forma realizzativa dell?esempio di figura 15 ? paragonabile a due generatori di tensione in serie: nel primo caso la corrente che attraversa un circuito utilizzatore collegato ai poli A e B ? pi? elevata rispetto al secondo caso, mentre per le tensioni accade l?opposto. Questo comporta ad esempio che uno stesso circuito utilizzatore composto ad esempio da una sorgente luminosa a LED presenta una luminosit? maggiore nel primo caso rispetto al secondo.

In accordo con quanto sopra, anche dispositivi luminosi realizzati secondo gli esempi delle figure 14 e 15, i quali come detto illustrano dei particolari della presente invenzione, possono comprendere un primo elemento ed un secondo elemento del tipo sopra descritto, cos? come possono comprendere un primo sostegno ed un secondo sostegno del tipo sopra descritto i quali preferibilmente sono presenti in tutte le forme di realizzazione della presente invenzione. Tali sostegni consentono infatti anche di ?normalizzare? in una sola direzione la sollecitazione agente sul sistema piezoelettrico evitando che vi siano componenti di sollecitazione agenti su pi? direzioni -circostanza che potrebbe verificarsi ad esempio dal momento che la suola di una calzatura, dove pu? essere inserito il dispositivo luminoso secondo la presente invenzione, ? relativamente morbida e potrebbe trasmettere pressoch? contemporaneamente sollecitazioni in pi? direzioni generate da urti o flessioni pressoch? contemporanei - che potrebbero in tutto o in parte annullarsi causando la mancata accensione delle sorgenti luminose.

In accordo con la presente invenzione, valori preferiti di resistenza per il sistema piezoelettrico sono di 10000 cicli di compressione con un carico applicato di 400 N, corrispondente alla forza peso generata da un corpo pesante circa 40 kg, alla frequenza di 1Hz e una velocit? di applicazione del carico di 200 mm/min.

Da evidenziare inoltre che, in accordo con la presente invenzione, ? possibile anche invertire tra loro il suddetto primo elemento ed il suddetto secondo elemento, vale a dire con il secondo elemento posto pi? lontano dal piede dell?utilizzatore rispetto al primo elemento. In questo caso, con realizzazione comprendente un solo strato piezoelettrico (primo strato piezoelettrico) e primo elemento e secondo elemento con almeno due porzioni aventi tra loro diversa durezza, lo stesso strato piezoelettrico viene mantenuto, come nelle configurazioni non capovolte, preferibilmente prossimale al secondo elemento in modo che possa lavorare principalmente in compressione.

I vantaggi della presente invenzione, apparsi evidenti nel corso della descrizione sopra riportata, possono essere riassunti rimarcando che ? messa a disposizione una struttura di suola per una calzatura luminosa, nonch? una relativa calzatura luminosa, comprendente un dispositivo luminoso che si autoalimenta sfruttando il movimento del corpo umano senza la necessit? di disporre di una batteria.

Un ulteriore vantaggio risiede nella sensibilit? del dispositivo luminoso secondo la presente invenzione, il cui funzionamento ? possibile anche con valori di sollecitazione applicata minimi.

Ulteriori vantaggi risiedono nell?affidabilit?, economicit? e nella vita utile prolungata del dispositivo luminoso secondo l?invenzione.

Ulteriori vantaggi risiedono nella possibilit? di utilizzare tecnologie note per realizzare sia la struttura di suola comprendente il dispositivo luminoso secondo la presente invenzione, sia la relativa calzatura luminosa comprendente la suddetta struttura di suola, e nella libert? di esecuzione di realizzazione degli stessi che consente di ottenere innumerevoli modelli di calzatura luminosa, di struttura di suola e di dispositivi luminosi con differenti schemi luminosi.

Al riguardo vi ? da ricordare che in accordo con l?invenzione le sorgenti luminose del dispositivo luminoso possono essere poste tutte in corrispondenza della suola, tutte in corrispondenza della tomaia, oppure possono essere distribuite in parte in corrispondenza della suola ed in parte in corrispondenza della tomaia di una calzatura luminosa.

Alla presente invenzione, nelle forme di realizzazione illustrate e descritte, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, un tecnico del ramo potr? apportare numerose variazioni e modifiche, tutte per altro comprese nell?ambito di protezione dell?invenzione come definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo luminoso (3), autoalimentato, comprendente:

n sorgenti luminose (5), con n 2,

un sistema piezoelettrico (6) comprendente almeno uno strato di supporto (8) ed almeno un primo strato piezoelettrico (9) tra loro associati, e

mezzi di connessione (7) per collegare elettricamente detto sistema piezoelettrico (6) a dette sorgenti luminose (5), in cui detti mezzi di connessione (7) comprendono un primo cavo elettrico (10) ed un secondo cavo elettrico (11) aventi rispettive prime estremit? (12, 13) elettricamente collegate a detto sistema piezoelettrico (6), caratterizzato dal fatto che n-m sorgenti luminose (14, 15), con m 1, sono disposte in detto dispositivo luminoso con una data polarit? elettrica e m sorgenti luminose (16) sono disposte in detto dispositivo luminoso con una polarit? elettrica opposta a detta data polarit? elettrica, e dal fatto che

detto dispositivo luminoso ? privo di batteria elettrica.

2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto almeno un primo strato piezoelettrico (9) ? in un materiale ceramico scelto dal gruppo comprendente cristalli di piombo-zirconato di titanio (PZT) e nitruro di allumino (AlN).

3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto almeno uno strato di supporto (8) ? costituito da un materiale metallico, preferibilmente ottone.

4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette prime estremit? (12, 13; 812, 813) di detto primo cavo elettrico (10; 810) e di detto secondo cavo elettrico (11; 811) sono elettricamente collegate a detto almeno uno strato di supporto (8) e rispettivamente a detto almeno un primo strato piezoelettrico (9), in cui preferibilmente detti mezzi di connessione comprendono un elemento elastico (851) interposto tra detto almeno un primo strato piezoelettrico (9) e la prima estremit? (813) di detto secondo cavo elettrico (811), in cui pi? preferibilmente detto elemento elastico ? una molla metallica.

5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui detto sistema piezoelettrico (6000) comprende un secondo strato piezoelettrico (6009a) associato a detto almeno uno strato di supporto (6008) da parte opposta rispetto a detto almeno un primo strato piezoelettrico (6009).

6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di connessione comprendono un terzo cavo elettrico (6200), in cui detto terzo cavo elettrico (6200) ? esteso tra detto almeno un primo strato piezoelettrico (6009), preferibilmente in corrispondenza del collegamento elettrico di detta prima estremit? (6013) di detto secondo cavo elettrico (6011), e detto secondo strato piezoelettrico (6009a), oppure in cui detto terzo cavo elettrico si dirama da detto secondo cavo elettrico ed ha una rispettiva prima estremit? elettricamente collegata a detto secondo strato piezoelettrico.

7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui detti mezzi di connessione comprendono un elemento conduttivo (6300) in contatto con detto almeno un primo strato piezoelettrico (6109) e con detto secondo strato piezoelettrico (6109a), ed un elemento isolante (6301) interposto tra detto elemento conduttivo (6300) e detto almeno uno strato di supporto (6108), in cui dette prime estremit? (6112, 6113) di detto primo cavo elettrico (6110) e di detto secondo cavo elettrico (6111) sono associate a detto almeno uno strato di supporto (6108) e rispettivamente a detto elemento conduttivo (6300).

8. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui dette prime estremit? (7112, 7113) di detto primo cavo elettrico (7110) e di detto secondo cavo elettrico (7111) sono elettricamente collegate a detto secondo strato piezoelettrico (7109a) e rispettivamente a detto almeno un primo strato piezoelettrico (7109), in cui preferibilmente detti mezzi di connessione comprendono un primo elemento conduttivo (7300) ed un secondo elemento conduttivo (7300a) interposti tra detto almeno un primo strato piezoelettrico (7109) e la prima estremit? (7113) di detto secondo cavo elettrico (7111) e rispettivamente tra detto secondo strato piezoelettrico (7109a) e la prima estremit? (7112) di detto primo cavo elettrico (7110).

9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un primo elemento (17) posto da un primo lato di detto sistema piezoelettrico (6), ed un secondo elemento (18) posto da un secondo lato di detto sistema piezoelettrico opposto a detto primo lato, in cui detto primo elemento (17) e detto secondo elemento (18) sono sostanzialmente a contatto con detto sistema piezoelettrico (6), in cui detto primo elemento e detto secondo elemento costituiscono rispettivamente un supporto per il sistema piezoelettrico e un battente per la trasmissione di sollecitazioni al sistema piezoelettrico.

10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, in cui almeno uno tra detto primo elemento (117) e detto secondo elemento (118) comprende almeno due porzioni aventi tra loro differente durezza.

11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, in cui dette almeno due porzioni (117a, 117b; 118a, 118b) sono una interna all?altra, in cui preferibilmente dette almeno due porzioni sono sostanzialmente circolari e concentriche tra loro, oppure in cui dette almeno due porzioni (217a, 217b; 218a, 218b) sono una sovrapposta all?altra con forma complementare, una con un lato convesso, l?altra con un lato concavo a contatto con detto lato convesso.

12. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, in cui almeno uno tra detto primo elemento (317) e detto secondo elemento (318) comprende una porzione centrale (317a, 318a) e una coppia di porzioni laterali (317b, 318b) tra le quali ? compresa detta porzione centrale, in cui la porzione centrale e le porzioni laterali hanno tra loro differente durezza, in cui preferibilmente almeno uno tra detto primo elemento (617) e detto secondo elemento (618) comprende una coppia di porzioni periferiche (617c, 618c) tra le quali ? compresa detta coppia di porzioni laterali (617b, 618b), in cui le porzioni periferiche (617c, 618c), le porzioni laterali (617b, 618b) e la porzione centrale (617a, 618a) hanno tra loro differente durezza.

13. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, in cui detta porzione centrale (418a; 518a) di detto secondo elemento (418; 518), dal lato di detto secondo elemento sostanzialmente a contatto con detto sistema piezoelettrico (6), ha un profilo sostanzialmente tronco-conico o a calotta sferica.

14. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10-13, in cui dette almeno due porzioni aventi tra loro differente durezza, hanno superfici di mutuo contatto inclinate rispetto ad un asse perpendicolare a detto sistema piezoelettrico, preferibilmente di un angolo compreso tra circa 2? e circa 30?.

15. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10-14, in cui la durezza, maggiore o minore, di dette almeno due porzioni aventi tra loro differente durezza, ? invertita tra detto primo elemento e detto secondo elemento.

16. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 10-14, comprendente almeno un sostegno associato a detto primo elemento o a detto secondo elemento, e preferibilmente comprendente un primo sostegno (627) e un secondo sostegno (628) ai quali sono associati detto primo elemento (617) e rispettivamente detto secondo elemento (618).

17. Struttura di suola (1) per una calzatura luminosa, comprendente una suola (2) e almeno un dispositivo luminoso (3) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti associato a detta suola (2).

18. Calzatura luminosa comprendente una struttura di suola secondo la rivendicazione 17 ed una tomaia associata a detta suola, in cui le sorgenti luminose di detto dispositivo luminoso sono associate a detta suola e/o a detta tomaia.