IT202100002921A1 - Modulo tastiera e generatore elettrico applicato ad un modulo tastiera - Google Patents

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Giuseppe Verde
Silvio Scena
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Giuseppe Verde
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Description

Descrizione dell?Invenzione Industriale avente per titolo:
?MODULO TASTIERA E GENERATORE ELETTRICO APPLICATO AD UN MODULO TASTIERA?
DESCRIZIONE
Campo di Applicazione
La presente invenzione si riferisce ad un modulo tastiera ed un generatore elettrico applicato ad un modulo tastiera.
In generale, la presente invenzione si riferisce a Interruttori aventi parte o parti operative mobili rettilinei adattate per spingere o tirare solo in una direzione, ad es. interruttore a pulsante avente una pluralit? di elementi operativi associati a differenti serie di contatti, ad es. tastiera con contatti portati da o formati da strati in una struttura multistrato, ad es. interruttori a membrana caratterizzati da costruzione, montaggio o disposizione di parti operative, ad es. pulsanti o tasti.
In particolare, la presente invenzione si riferisce a Macchine elettriche in generale che utilizzano l'effetto piezoelettrico, l'elettrostrizione o la magnetostrizione per produrre un'uscita elettrica dall'input meccanico, Dispositivi piezoelettrici o elettrostrittivi con ingresso meccanico e uscita elettrica, ad es. generatori, sensori, Tipo di membrana, Selezione di materiali per dispositivi piezoelettrici o elettrostrittivi, ad es. cristalli piezoelettrici sfusi, Generatori di attrito, Generatori di influenza con portatori di carica conduttivi, cio? macchine a condensatori, Macchine elettriche in generale che utilizzano l'effetto piezoelettrico, l'elettrostrizione o la magnetostrizione che producono un'uscita elettrica dall'input meccanico, ad es. generatori.
Stato della Tecnica
Lo stato dell?arte ? rappresentato dal brevetto US 10 109 436 B2 riguardante un modulo tastiera, comprendente: un alloggiamento, avente una pluralit? di aperture; una pluralit? di tasti disposti nell'alloggiamento e atti a sporgere dalle aperture, in cui ciascuna dei tasti comprende: una membrana dell'interruttore, avente un interruttore a tasto, un copritastiera, disposto sopra la membrana dell'interruttore, un elemento elastico, disposto tra la membrana dell'interruttore e il copritastiera, ed atto ad essere premuto e deformato dal copritastiera per azionare l'interruttore a tasto, e un'unit? a forbice, disposta tra il copritastiera e la membrana dell'interruttore per supportare il copritastiera, una camera della micro pompa, disposta nell'alloggiamento e situata sotto il copritastiera, in cui la camera della micro pompa comprende una prima camera, una seconda camera, disposta al di sotto della prima camera e comunicante con la prima camera, ed una valvola di ritegno, disposta tra la prima camera e la seconda camera, in cui il gas in una tra la prima camera e la seconda camera fluisce unidirezionalmente, e un attuatore, collegato alla camera della micro pompa e atto a cambiare un volume di gas nella camera della micro pompa per guidare i tasti da estrarre o sporgere dalle aperture.
Inoltre, lo stato dell?arte ? rappresentato dal brevetto EP 2573 931 B1 riguardante un dispositivo elettronico come un telefono cellulare che include degli elementi di generazione di energia installati all'interno della porzione di coperchio in cui ? compreso il display del telefono cellulare, su entrambi i lati della posizione in cui ? disposto il display, con dei gioghi di collegamento, un'asta magnetostrittiva, magneti permanenti ed un giogo posteriore, in ciascuno degli elementi di generazione di energia, il giogo di collegamento disposto sul lato dell'asse centrale per aprire e chiudere la porzione di coperchio del telefono cellulare, ed il giogo di collegamento ? disposto all'estremit? lato del telefono cellulare, il giogo posteriore dell'elemento di generazione di energia ? disposto ulteriormente verso il lato del centro della porzione di coperchio del telefono cellulare rispetto all'asta magnetostrittiva, sul lato di estremit? del telefono cellulare ? previsto un peso per il collegamento dei gioghi di collegamento dei due elementi di generazione di energia. Con questa configurazione, aprendo e chiudendo la porzione di coperchio del telefono cellulare, l'asta magnetostrittiva prevista nell'elemento di generazione di energia si espande e si contrae facendo generare una variazione del flusso magnetico attraverso la bobina e generando una potenza elettrica.
Da un ulteriore riferimento tecnologico, lo stato dell?arte ? rappresentato dal brevetto US 10 305 020 B2 riguardante un elemento comprendente elettrodi e strati intermedi, ciascuno essendo inserito tra una qualsiasi coppia di elettrodi, in cui gli strati intermedi comprendono almeno due selezionati dal gruppo costituito da strato intermedio che pu? essere allungato e deformato in una direzione non parallela alla direzione in cui si trova la forza esterna applicata, quando la forza esterna viene applicata allo strato intermedio, strato intermedio che pu? essere compresso e deformato in direzione parallela alla direzione in cui viene applicata la forza esterna, quando la forza esterna viene applicata allo strato intermedio e strato intermedio che pu? essere allungato e deformato in una direzione che non ? parallela alla direzione in cui viene applicata la forza esterna e pu? essere compresso e deformato in una direzione parallela alla direzione in cui viene applicata la forza esterna, quando la forza esterna viene applicato allo strato intermedio.
Presentazione dell?invenzione
Problema tecnico. Il dispositivo elettronico del brevetto EP 2573 931 B1 include degli elementi di generazione di energia installati all'interno del dispositivo elettronico in funzione del movimento relativo di un coperchio incernierato ad una base.
Il problema tecnico ? rappresentato dalla miniaturizzazione della soluzione del brevetto EP 2 573 931 B1 per poterla usare a bordo di ciascun tasto di una tastiera da pc o laptop o a bordo di uno touchscreen di un cellulare o tablet per poter generare energia mentre si digita deformando una membrana fisica.
Soluzione al Problema. La soluzione al problema ? rappresentata da un elemento comprendente elettrodi e strati intermedi come quello del brevetto US 10 305 020 B2 riguardante un generatore di energia basato sulla deformazione degli strati intermedi interagenti con gli elettrodi.
La soluzione al problema ? rappresentata anche da un modulo tastiera come quello del brevetto US 10 109 436 B2 riguardante la realizzazione di un attuatore installato a bordo di ciascun tasto del modulo tastiera.
Scopo della presente invenzione ? quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo un modulo tastiera inglobando elementi comprendenti elettrodi e strati intermedi come quelli del brevetto US 10 305 020 B2 ed un attuatore installato a bordo di ciascun tasto del modulo tastiera come quello del brevetto US 10 109 436 B2.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell?invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un modulo tastiera ed un generatore elettrico come descritto nelle rivendicazioni principali. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti. Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.
Risulter? immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.
Descrizione dei disegni
La presente invenzione verr? meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
la FIG. 1 mostra una vista schematica di una realizzazione del modulo tastiera secondo la presente invenzione;
la FIG. 2 e la FIG. 3 mostrano una prima ed una seconda configurazione di una porzione ingrandita di FIG. 1; e
le FIGG. da 4 a 7 mostrano delle applicazioni di utilizzo del modulo tastiera come generatore elettrico secondo la presente invenzione.
Descrizione di forme di realizzazione
Facendo riferimento alla FIG. 1, ? possibile notare che il modulo tastiera comprende un alloggiamento, avente una pluralit? di aperture, una pluralit? di tasti 1 disposti nell'alloggiamento e atti a sporgere dalle aperture.
Ciascuno dei tasti 1 comprende una membrana dell?interruttore 2, avente un interruttore a tasto 3, un copritastiera 4, disposto sopra la membrana dell'interruttore 2, un elemento elastico 5, disposto tra la membrana dell'interruttore 2 ed il copritastiera 4, ed atto ad essere premuto e deformato dal copritastiera 4 per azionare l'interruttore a tasto 3.
Eventualmente, un'unit? a forbice 6, disposta tra il copritastiera 4 e la membrana dell'interruttore 2, ? unita all?elemento elastico 5 per supportare il copritastiera 4.
Vantaggiosamente, l?elemento elastico 5 ? costituito da una pluralit? di elettrodi 511, 512, 521, ed una pluralit? di strati intermedi 52, 53.
Ciascuno della pluralit? di strati intermedi 52, 53 ? inserito a sandwich tra qualsiasi coppia della pluralit? di elettrodi 511, 512, 521.
La pluralit? di strati intermedi 52, 53, comprende almeno due selezionati dal gruppo costituito da:
un primo strato intermedio 52 che pu? essere allungato e deformato in una direzione che non ? parallela a una direzione in cui viene applicata una forza esterna, quando la forza esterna viene applicata al primo strato intermedio 52;
un secondo strato intermedio 53 che pu? essere compresso e deformato in una direzione parallela ad una direzione in cui viene applicata una forza esterna, quando la forza esterna viene applicata al secondo strato intermedio 53.
Facendo riferimento a FIG. 2, e FIG. 3, l?elemento elastico 5 ? costituito da un elettrodo superiore 511, un elettrodo inferiore 512, un elettrodo base 521. Il primo strato intermedio 52 ? disposto tra l'elettrodo superiore 511 e l'elettrodo inferiore 512. Il secondo strato intermedio 53 ? disposto tra l'elettrodo superiore 511 e l'elettrodo base 521. Uno spessore totale del primo strato intermedio 52 e dell'elettrodo inferiore 512 ? inferiore dello spessore totale del secondo strato intermedio 53 e dell'elettrodo base 521.
Ciascuno della pluralit? di strati intermedi 52, 53 ha elasticit?.
Ciascuno della pluralit? di strati intermedi 52, 53 comprende una composizione di gomma siliconica.
Facendo riferimento alle FIGG. da 4 a 7, uno strato uniforme di materiale 100 ? atto a ricoprire il modulo tastiera per poter schiacciare almeno uno degli elementi elastici 5 trasmettendo la forza in modo puntuale o distribuito.
Un generatore elettrico comprende almeno un elemento elastico 5 costituito da una pluralit? di elettrodi 511, 512, 521, ed una pluralit? di strati intermedi 52, 53. Ciascuno della pluralit? di strati intermedi 52, 53 ? inserito a sandwich tra qualsiasi coppia della pluralit? di elettrodi 511, 512, 521, in cui la pluralit? di strati intermedi 52, 53, comprende almeno due selezionati dal gruppo costituito da:
un primo strato intermedio 52 che pu? essere allungato e deformato in una direzione che non ? parallela a una direzione in cui viene applicata una forza esterna, quando la forza esterna viene applicata al primo strato intermedio 52;
un secondo strato intermedio 53 che pu? essere compresso e deformato in una direzione parallela ad una direzione in cui viene applicata una forza esterna, quando la forza esterna viene applicata al secondo strato intermedio 53.
Il generatore elettrico appartiene al modulo tastiera di un dispositivo elettronico come un telefono cellulare, un computer, un tablet.
Il generatore elettrico appartiene al modulo tastiera di un dispositivo indossabile.
Si sono descritte alcune forme preferite di attuazione dell?invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell?ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali, eventuali segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L?articolo ?un?, ?uno? o ?una? precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralit? di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata.

Claims (8)

RIVENDICAZIONI
1. Modulo tastiera, comprendente un alloggiamento, avente una pluralit? di aperture, una pluralit? di tasti (1) disposti nell'alloggiamento e atti a sporgere dalle aperture, in cui ciascuno dei tasti (1) comprende una membrana di un interruttore (2), avente un interruttore a tasto (3), un copritastiera (4), disposto sopra la membrana dell'interruttore (2), un elemento elastico (5), disposto tra la membrana dell'interruttore (2) ed il copritastiera (4), ed atto ad essere premuto e deformato dal copritastiera (4) per azionare l'interruttore a tasto (3), ed un'unit? a forbice (6), disposta tra il copritastiera (4) e la membrana dell'interruttore (2), detta unit? a forbice (6) eventualmente unita a detto elemento elastico (5) per supportare il copritastiera (4), detto modulo tastiera caratterizzato dal fatto che detto elemento elastico (5) ? costituito da una pluralit? di elettrodi (511), (512), (521), ed una pluralit? di strati intermedi (52), (53), ciascuno della pluralit? di strati intermedi (52), (53) essendo inserito a sandwich tra qualsiasi coppia della pluralit? di elettrodi (511), (512), (521), in cui la pluralit? di strati intermedi (52), (53), comprende almeno due selezionati dal gruppo costituito da un primo strato intermedio (52) che pu? essere allungato e deformato in una direzione che non ? parallela a una direzione in cui viene applicata una forza esterna, quando la forza esterna viene applicata al primo strato intermedio (52), da un secondo strato intermedio (53) che pu? essere compresso e deformato in una direzione parallela ad una direzione in cui viene applicata una forza esterna, quando la forza esterna viene applicata al secondo strato intermedio (53).
2. Modulo tastiera secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto elemento elastico (5) ? costituito da un elettrodo superiore (511), un elettrodo inferiore (512), un elettrodo base (521), detto primo strato intermedio (52) disposto tra l'elettrodo superiore (511) e l'elettrodo inferiore (512) e detto secondo strato intermedio (53) disposto tra l'elettrodo superiore (511) e l'elettrodo base (521), uno spessore totale del primo strato intermedio (52) e dell'elettrodo inferiore (512) ? inferiore dello spessore totale del secondo strato intermedio (53) e dell'elettrodo base (521).
3. Modulo tastiera secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno della pluralit? di strati intermedi (52), (53) ha elasticit?.
4. Modulo tastiera secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuno della pluralit? di strati intermedi (52), (53) comprende una composizione di gomma siliconica.
5. Modulo tastiera secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere uno strato uniforme di materiale (100) atto a ricoprire il modulo tastiera per poter schiacciare almeno uno degli elementi elastici (5) trasmettendo la forza in modo puntuale o distribuito.
6. Generatore elettrico, del tipo comprendente almeno un elemento elastico (5) costituito da una pluralit? di elettrodi (511), (512), (521), ed una pluralit? di strati intermedi (52), (53), ciascuno della pluralit? di strati intermedi (52), (53) essendo inserito a sandwich tra qualsiasi coppia della pluralit? di elettrodi (511), (512), (521), in cui la pluralit? di strati intermedi (52), (53), comprende almeno due selezionati dal gruppo costituito da un primo strato intermedio (52) che pu? essere allungato e deformato in una direzione che non ? parallela a una direzione in cui viene applicata una forza esterna, quando la forza esterna viene applicata al primo strato intermedio (52), da un secondo strato intermedio (53) che pu? essere compresso e deformato in una direzione parallela ad una direzione in cui viene applicata una forza esterna, quando la forza esterna viene applicata al secondo strato intermedio (53).
7. Generatore elettrico secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di appartenere ad un modulo tastiera di un dispositivo elettronico come un telefono cellulare, un computer, un tablet.
8. Generatore elettrico secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di appartenere ad un modulo tastiera di un dispositivo indossabile.
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