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Title:
MECHANICAL DEVICE FOR APPLYING A MECHANICAL FORCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/076780
Kind Code:
A1
Abstract:
Mechanical device intended to apply a mechanical force, at least comprising: a means for guiding rotation; a control member (2) that can move relative to a fixed body (1) between at least one unengaged position and an engaged position; a driving means (3) coupled to the control member (2), having at least one axle (4) and able to move, at least in translation, in a predefined direction relative to the mechanical system between at least one rest position and a depressed position, depressed in response to said movement of the control member (2); an arm (51, 52) connected to said axle (4) and having a prominent end (511, 512) intended to apply the force and able to pivot about the axle (4) between an initial rotation position and a final rotation position, the movement of said driving means (3) simultaneously causing the arm (51, 52) to rotate in the same direction as the movement of said driving means and, via the guiding means, rotation of the arm (51, 52) about the axle; and elastic means that tend to return the driving means (3) to the rest position and the arm (51, 52) to the initial rotation position.

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Inventors:
MARTIN JEAN-FREDERIC (FR)
DIDIER SEBASTIEN (FR)
Application Number:
PCT/FR2011/052765
Publication Date:
June 14, 2012
Filing Date:
November 25, 2011
Export Citation:
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Assignee:
ARVENI (FR)
MARTIN JEAN-FREDERIC (FR)
DIDIER SEBASTIEN (FR)
International Classes:
H01L41/113; F03G7/08
Foreign References:
US4523261A1985-06-11
US20050275581A12005-12-15
FR2826160A12002-12-20
US6323581B12001-11-27
Attorney, Agent or Firm:
PALIX, Stéphane et al. (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Dispositif mécanique destiné à l'application d'une impulsion mécanique sur un système mécanique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins :

- un corps fixe (1) ;

un moyen de guidage en rotation ;

un organe de commande (2) mobile par rapport au corps fixe (1), entre au moins une position hors actionnement et une position d'actionnement, et destiné à être actionné ;

- un corps mobile par rapport au corps fixe (1), comprenant au moins :

un moyen d'entraînement (3) couplé à l'organe de commande (2), portant au moins un axe de rotation (4), et apte à se déplacer au moins en translation, dans une direction prédéfinie par rapport au système mécanique entre au moins une position de repos et une position d'enfoncement en réponse audit déplacement de l'organe de commande (2) ;

un bras (51, 52) présentant une extrémité (510, 520) montée sur ledit axe de rotation (4), et une extrémité proéminente (511, 512) destinée à l'application de l'impulsion mécanique, et apte à pivoter autour de l'axe de rotation (4) entre une position de rotation initiale et une position de rotation finale, le déplacement dudit moyen d'entraînement (3) provoquant simultanément la translation du bras (51, 52) selon la même direction que le déplacement dudit moyen d'entraînement et, par le biais du moyen de guidage, la rotation du bras (51, 52) autour de l'axe de rotation ; et

des moyens élastiques aptes à ramener le moyen d'entraînement (3) en position de repos et le bras (51 , 52) en position de rotation initiale.

2. Dispositif mécanique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le moyen de guidage en rotation comprend une came (6) de guidage solidaire du corps fixe (1), en contact avec le bras (51, 52) pendant au moins une partie d'une phase d'actionnement au cours de laquelle le moyen d'entraînement (3) se déplace de sa position de repos vers sa position d'enfoncement, et apte à induire l'écartement du bras (51, 52) de sa position de rotation initiale pendant ladite phase d'actionnement.

3. Dispositif mécanique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de maintien (7) apte à maintenir le bras (51, 52) dans sa position de rotation finale, après la réalisation de l'impulsion sur le système mécanique, pendant une partie d'une phase de retour au cours de laquelle le moyen d'entraînement (3) évolue de sa position d'enfoncement vers sa position de repos.

4. Dispositif mécanique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de maintien (7) est un aimant solidarisé au moyen d'entraînement (3) ou une forme complexe, au niveau du bras, le frottement entre cette forme complexe et le moyen d'entraînement induisant ledit maintien du bras.

5. Dispositif mécanique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bras (51, 52) comprend en outre une portion apte à venir en butée avec une portion (10) du corps fixe (1) après le recul du moyen d'entraînement (3) au-delà d'une position prédéterminée, de sorte à libérer le bras (51 , 52) du moyen de maintien (7).

6. Dispositif mécanique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens élastiques comprennent au moins :

un premier ressort solidarisé au moins au bras (51, 52) apte à ramener le bras (51, 52) en position de rotation initiale; et

un deuxième ressort solidarisé au corps fixe (1) et au moyen d'entraînement (3) ou à l'organe de commande (2), et apte à ramener le moyen d'entraînement (3) en position de repos en l'absence d'actionnement de l'organe de commande. 7. Dispositif mécanique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend deux bras montés mobile en rotation autour au moins d'un axe de rotation et formant pince, les deux bras pivotant symétriquement l'un de l'autre, et de manière synchrone.

8. Dispositif mécanique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce chaque bras (51, 52) comprend en outre une patte (512, 522) destinée à se reposer sur le système mécanique lorsque l'organe de commande (2) est en position hors actionnement.

9. Dispositif générateur d'une énergie électrique comprenant au moins :

un système mécanique apte à générer une énergie électrique en réponse à une impulsion mécanique qui lui est appliquée ;

un dispositif mécanique selon l'une des revendications 1 à 8, pour l'application d'une impulsion mécanique sur ledit système mécanique, en réponse à une action sur l'organe de commande (2).

10. Dispositif générateur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens électroniques de récupération et de traitement de l'énergie générée par le système mécanique, aptes à générer une tension électrique adaptée pour l'alimentation d'une charge.

11. Appareil électronique intégrant un dispositif générateur selon l'une des revendications 9 ou 10.

Description:
DISPOSITIF MECANIQUE POUR L'APPLICATION D'UNE IMPULSION

MECANIQUE

Domaine technique

L'invention se rapporte au domaine des mécanismes employés pour le transfert d'une énergie mécanique. L'invention concerne en particulier un dispositif mécanique permettant notamment la mise en mouvement d'au moins un élément du système mécanique, par exemple sa mise en oscillation, en réponse à une action mécanique extérieure, telle que l'appui d'un bouton poussoir par un utilisateur.

L'invention peut notamment être mise en œuvre dans un générateur d'énergie électrique par effet piézoélectrique, pour déclencher l'oscillation d'une poutre associée à un élément piézoélectrique, lors de l'appui d'un bouton de commande par l'utilisateur.

Etat de la technique antérieure

Un générateur électrique est un dispositif comprenant un système mécanique apte à produire de l'énergie électrique à partir d'une autre forme d'énergie, et en particulier à partir d'une énergie mécanique. Par exemple, cette énergie électrique peut être consécutive à la déformation d'éléments piézoélectriques ou à la variation d'un champ magnétique à l'intérieur d'un solénoïde.

Par exemple, dans un générateur d'énergie électrique par effet piézoélectrique, l'énergie mécanique reçue entraînant la déformation d'éléments piézoélectriques, est convertie en une énergie électrique. En effet, un matériau piézoélectrique se polarise électriquement sous l'action d'une contrainte mécanique. Ainsi, une déformation exercée sur ce matériau piézoélectrique génère des charges que l'on peut mesurer électroniquement. Un tel générateur piézoélectrique est par exemple décrit dans le document WO 2010/007309, et intègre notamment une ou plusieurs lame(s) vibrante(s), chacune ayant une extrémité libre pouvant osciller sous l'effet d'une impulsion mécanique exercée par un dispositif mécanique. Des éléments piézoélectriques rapportés sur les faces des lames, se déforment sous l'effet de ces oscillations, provoquant ainsi l'apparition d'une énergie électrique aux bornes de chacun des éléments piézoélectriques. L'énergie électrique ainsi produite peut être traitée pour s'adapter à l'alimentation électrique d'une charge telle qu'un module radio, un capteur ou des composants électroniques. Exposé de l'invention

La présente invention a ainsi pour but de proposer un dispositif mécanique permettant l'application quasi ponctuelle d'une force sur au moins un élément d'un système mécanique. Suite à l'application ponctuelle de cette force, le système mécanique réagit alors d'une façon qui lui est propre, cette réaction induisant, le plus souvent, la génération d'une énergie électrique. Une telle réaction peut être par exemple une oscillation de cet élément autour de sa position de repos.

L'invention vise notamment à proposer un dispositif mécanique apte à exercer une impulsion mécanique de force et d'amplitude prédéterminées sur ce système mécanique, à partir d'une action ponctuelle d'un utilisateur sur un organe de commande. Par exemple, le système mécanique peut être une lame qui comporte d'un élément piézoélectrique, ou qui porte un aimant couplé à une bobine. L'invention a ainsi pour objet un dispositif mécanique destiné à l'application d'une impulsion mécanique qui se traduit par l'application d'une force mécanique sur un système mécanique suivie du relâchement quasi instantané dudit système mécanique.

Selon l'invention, le dispositif mécanique comprend au moins :

- un corps fixe ;

un moyen de guidage en rotation ;

un organe de commande mobile par rapport au corps fixe, entre au moins une position hors actionnement et une position d'actionnement, et destiné à être actionné, par exemple par un utilisateur ou une interface utilisateur comme par exemple un bouton rotatif, un galet presseur, un pantographe ;

un corps mobile par rapport au corps fixe, comprenant au moins :

un moyen d'entraînement couplé à l'organe de commande, portant au moins un axe de rotation, et apte à se déplacer au moins en translation, dans une direction prédéfinie par rapport au système mécanique, entre au moins une position de repos et une position d'enfoncement en réponse audit déplacement de l'organe de commande ;

un bras présentant une extrémité montée sur ledit axe de rotation, et une extrémité proéminente destinée à l'application de la force mécanique et audit relâchement quasi immédiat, et apte à pivoter autour de l'axe de rotation entre une position de rotation initiale et une position de rotation finale, le déplacement dudit moyen d'entraînement provoquant simultanément la translation du bras selon la même direction que le déplacement dudit moyen d'entraînement et, par le biais du moyen de guidage, la rotation du bras autour de l'axe de rotation ; et

des moyens élastiques aptes à ramener le moyen d'entraînement en position de repos et le bras en position de rotation initiale, par exemple en l'absence d'actionnement de l'organe de commande par l'utilisateur. En d'autres termes, l'invention propose un dispositif mécanique comprenant au moins un bras présentant une portion saillante destinée à l'application d'une impulsion mécanique de force et d'amplitude prédéterminée sur le système mécanique.

Ce système mécanique est notamment capable de générer une énergie électrique en réponse à l'impulsion mécanique qui lui est appliquée. Par exemple, le système mécanique peut comprendre un aimant mobile par rapport à une bobine, ou un élément piézoélectrique rapporté sur une lame flexible.

On entend par impulsion mécanique, une contrainte appliquée pendant un laps de temps définie, généralement très court, suivie d'une libération instantanée de cet état de contrainte. Le bras est notamment mû en translation et en rotation par le déplacement de l'organe de commande par l'intermédiaire du moyen d'entraînement et du moyen de guidage en rotation. Dans un mode de réalisation, le mouvement en translation permet notamment de rapprocher l'extrémité proéminente du bras du système mécanique, et la rotation permet notamment l'application d'une impulsion mécanique sur ce système mécanique de manière à faire réagir ce système mécanique d'une façon qui lui est propre. Dans un cas particulier, l'impulsion mécanique peut être appliquée sur un élément du système mécanique, l'application de cette impulsion provoquant l'oscillation de cet élément autour de sa position de repos.

Par exemple, le système mécanique peut comprendre au moins une lame sur laquelle est rapporté un corps piézoélectrique. Ainsi, l'application par le dispositif mécanique d'une impulsion mécanique sur une extrémité libre de cette lame provoque l'oscillation de la lame autour de sa position de repos et donc la déformation du corps piézoélectrique rapporté sur la lame, d'où la production d'une énergie électrique. Dans la pratique, l'organe de commande et le moyen d'entraînement peuvent former une seule et unique pièce.

Cette invention offre notamment l'avantage de permettre l'application d'une impulsion mécanique d'amplitude et de force prédéterminées, indépendantes des caractéristique de l'action de l'utilisateur sur l'organe de commande.

Par exemple, lorsque l'organe de commande est un bouton poussoir dont la course est faible, par exemple inférieure ou égale à quelques millimètres, un effort d'actionnement peu important, par exemple inférieur ou égal à quelques newtons, peut suffire.

Par exemple, le moyen d'entraînement peut être associé à une interface utilisateur, autre que le bouton poussoir, tel qu'un bouton rotatif, un interrupteur, un pantographe. Avantageusement, le moyen de guidage en rotation comprend une came solidaire du corps fixe, en contact avec le bras pendant au moins une partie d'une phase d'actionnement au cours de laquelle le moyen d'entraînement se déplace de sa position de repos vers sa position d'enfoncement, et apte à induire l'écartement du bras de sa position de rotation initiale pendant ladite phase d'actionnement. En d'autres termes, le point de contact entre le bras et la pièce fixe est mobile et mû par le déplacement du moyen d'entraînement. En outre, le déplacement de ce point de contact le long du bras provoque l'écartement du bras de sa position de rotation initiale lors de la phase d'actionnement.

Avantageusement, le dispositif mécanique peut en outre comprendre un moyen de maintien apte à maintenir le bras dans sa position de rotation finale, après la réalisation de l'impulsion sur le système mécanique, pendant une partie d'une phase de retour au cours de laquelle le moyen d'entraînement évolue de sa position d'enfoncement vers sa position de repos.

En d'autres termes, après le relâchement quasi immédiat du système mécanique, le retour du bras à sa position de rotation initiale est différé par rapport au retour du moyen d'entraînement à sa position de repos.

Par exemple, le moyen de maintien peut être un aimant solidarisé au moyen d'entraînement. Le moyen de maintien peut également être une forme complexe, par exemple une surépaisseur au niveau du bras, le frottement entre cette forme complexe et le moyen d'entraînement induisant ledit maintien du bras.

Avantageusement, le bras comprend en outre une portion, par exemple un ergot, apte à venir en butée avec une portion du corps fixe après le recul du moyen d'entraînement au-delà d'une position prédéterminée, de sorte à libérer le bras du moyen de maintien.

Les moyens élastiques peuvent comprendre au moins :

un premier ressort solidarisé au moins au bras, et apte à ramener le bras en position de rotation initiale, par exemple en l'absence d'actionnement de l'organe de commande par l'utilisateur ; et

- un deuxième ressort solidarisé au corps fixe et au moyen d'entraînement ou à l'organe de commande, et apte à ramener le moyen d'entraînement en position de repos en l'absence d'actionnement de l'organe de commande par l'utilisateur. Selon un mode de réalisation, le dispositif mécanique comprend deux bras montés mobile en rotation au moins autour dudit axe de rotation et formant une pince, les deux bras pivotant symétriquement l'un de l'autre, et de manière synchrone. Selon ce mode de réalisation, chaque bras peut être monté mobile en rotation autour d'un axe de rotation distinct.

Selon un autre mode de réalisation, chaque bras comprend en outre une patte destinée à se reposer sur le système mécanique lorsque l'organe de commande est en position hors actionnement. Cette patte permet notamment de maintenir le bras en position de rotation initiale. En outre, cette patte peut être munie de moyen apte à absorber les vibrations et à atténuer le bruit résultant de la mise en contact de la patte avec le système mécanique. Ce moyen est par exemple réalisé en feutre ou en caoutchouc. L'invention a également pour objet un dispositif générateur d'une énergie électrique, comprenant au moins :

un système mécanique apte à générer une énergie électrique en réponse à une impulsion mécanique qui lui est appliquée ;

un dispositif mécanique tel que décrit précédemment pour l'application de l'impulsion mécanique au système mécanique, en réponse à une action sur l'organe de commande.

Par exemple, le système mécanique peut être un système magnétique apte à générer de l'énergie électrique par conversion magnétique, tel que par exemple un aimant apte à se déplacer devant une bobine.

Le système mécanique peut également être un système piézoélectrique apte à générer de l'énergie électrique par effet piézoélectrique, tel que par exemple une lame sur laquelle est rapporté un corps piézoélectrique, l'impulsion mécanique étant appliquée à une extrémité libre de la lame. Avantageusement, le dispositif générateur peut en outre comprendre des moyens électroniques de récupération et de traitement de l'énergie générée par le système mécanique, aptes à générer une tension électrique adaptée pour l'alimentation d'une charge.

L'invention a également pour objet un appareil électronique intégrant un dispositif générateur tel que décrit ci-dessus.

Brève description des dessins

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, dans lesquelles :

la figure 1 est une représentation schématique partielle d'un dispositif mécanique couplé à un système mécanique formé par deux lames, selon un mode de réalisation de l'invention ;

la figure 2 est une vue de profil de la portion A du dispositif mécanique de la figure 1 ;

les figures 3 à 8 sont des représentations schématiques partielles présentant le fonctionnement du dispositif mécanique de la figure 1 dans différentes phases successives ; et

la figure 9 est une représentation schématique partielle du dispositif mécanique selon un autre mode de réalisation. Exposé détaillé d'un mode de réalisation particulier

La figure 1 présente un dispositif générateur d'une énergie électrique comprenant notamment :

un système mécanique apte à générer une énergie électrique par effet piézoélectrique ; et

un dispositif mécanique pour l'application d'une impulsion mécanique au système mécanique. Le système mécanique comprend notamment deux lames sur lesquelles sont disposées des éléments piézoélectriques. La réalisation d'un tel système est par exemple décrite en détail dans le document WO 2010/007309. Comme illustré aux figures 1 et 2, le dispositif mécanique pour l'application d'une impulsion mécanique sur chacune de ces lames, comprend notamment :

un corps fixe 1 (ou bâti) sur lequel sont accrochées chacune des lames 11, 12 au niveau de leur extrémité commune, ce corps fixe 1 pouvant par exemple être le boîtier qui accueille le dispositif ;

- un organe de commande 2 mobile par rapport au corps fixe 1, entre au moins une position hors actionnement et une position d'actionnement, et destiné à être actionné par un utilisateur. Cet organe de commande 2 est par exemple un bouton poussoir en liaison de type glissière par rapport au corps fixe 1. Le dispositif mécanique comprend en outre un moyen d'entraînement 3 couplé à l'organe de commande 2. Ce moyen d'entraînement 3 est par exemple constitué d'un bloc 30 solidarisé à l'organe de commande 2 au moyen d'au moins un axe rigide 31. De préférence, le bloc 30 est solidarisé à l'organe de commande 2 au moyen de deux axes rigides (un seul axe rigide 31 est visible sur les figures). Ainsi, ce moyen d'entraînement 3 se déplace en translation en direction des lames 11, 12 entre une position de repos et une position d'enfoncement en réponse au déplacement de l'organe de commande 2. Par exemple, dans le cas particulier d'un bouton poussoir, lorsque l'utilisateur appui sur le bouton, le moyen d'entraînement 3 avance en direction des lames 11, 12, et lorsque l'utilisateur relâche le bouton, le moyen d'entraînement 3 recule. Ce recul peut notamment être réalisé grâce à des moyens élastiques qui seront explicités plus en détail ci-après.

Le dispositif mécanique comprend en outre des bras 51, 52 formant une pince. Chaque bras 51, 52 est monté sur un axe de rotation 4 distinct, et chaque axe de rotation 4 étant solidaire du bloc 30 (sur les figures, seul l'axe de rotation 4 sur lequel est monté le bras 51 est visible). Plus précisément, chaque bras 51, 52 présente une extrémité 510, 520 montée sur l'axe de rotation 4 correspondante, et une extrémité proéminente 511, 521 destinée à l'application d'une impulsion mécanique de force et d'amplitude prédéterminée sur l'extrémité libre d'une des lames 11, 12, en réponse à l'actionnement de l'organe de commande 2, de manière à provoquer l'oscillation des lames 11, 12. Avant l'application d'une impulsion mécanique, l'extrémité proéminente 510, 520 de chaque bras est notamment destinée à être positionnée dans l'espace compris entre les deux lames 11, 12. L'impulsion mécanique consiste notamment à contraindre les lames 11, 12 pendant un laps de temps très court par l'application d'une force et à libérer instantanément les lames 11, 12 de cet état de contrainte par une éjection quasi immédiate de ces extrémités proéminentes hors dudit espace. Chaque bras 51, 52 est en outre apte à pivoter autour de l'axe de rotation 4 correspondant, entre une position de rotation initiale et une position de rotation finale, les bras 51, 52 pivotant symétriquement l'un de l'autre et de manière synchrone autour d'un moyen de guidage en rotation, tel qu'une came 6 de guidage, et qui sera décrit ci-après. L'ouverture de la pince est réalisée par le déplacement des bras 51, 52 de leur position de rotation initiale à leur position de rotation finale.

En outre, et notamment en l'absence d'actionnement de l'organe de commande 2, chaque bras 51, 52 repose sur la came 6 de guidage solidaire au corps fixe 1. Ce positionnement est notamment dû à la fonction de rappel réalisée par les moyens élastiques, la came 6 jouant alors le rôle de butée pour les bras 51, 52. Cette came 6 est destinée à rester en contact avec chacun des bras 51, 52 pendant au moins une partie du déplacement du moyen d'entraînement 3 en direction des lames 11, 12, et à induire l'écartement des bras 51, 52 de leur position de rotation initiale.

Dans un autre mode de réalisation, en l'absence d'actionnement de l'organe de commande 2, chaque bras 51, 52 repose l'un sur l'autre. Le déplacement du moyen d'entraînement 3 permettant la mise en contact de chaque bras 51, 52 avec la came 6 pendant au moins une partie du déplacement du moyen d'entraînement 3 en direction des lames 11, 12, et donc à induire l'écartement des bras 51, 52 de leur position de rotation initiale.

Dans un autre mode de réalisation illustré sur la figure 9, en l'absence d'actionnement de l'organe de commande 2, chaque bras 51, 52 comprend une patte 512, 522 destinée à venir se poser sur une des faces d'une lame 11, 12. Comme illustré sur la figure 9, la patte 512 du bras 51 s'appuie sur la face inférieure de la lame 11, et la patte 522 du bras 52 s'appuie sur la face supérieure de la lame 12. En d'autres termes, les lames 11 et 12 sont positionnées entre les pattes 512 et 522. Cette solution permet notamment d'éviter une éventuelle oscillation des lames en l'absence d'actionnement de l'organe de commande. Dans cette solution, lors de l'actionnement de l'organe de commande, la rotation des bras permet dans un premier temps de libérer les lames des pattes, et dans un deuxième temps l'application de l'impulsion par les extrémités proéminente des bras sur ces lames. Chaque patte peut en outre être munie de moyen pour absorber les vibrations et pour atténuer le bruit par exemple en feutre ou en caoutchouc.

Quel que soit le mode de réalisation, le déplacement de l'organe de commande 2 induit le déplacement du moyen d'entraînement 3, provoquant simultanément le déplacement des bras 51, 52 dans la même direction que le déplacement du moyen d'entraînement et, par le biais de la came 6 de guidage, la rotation de chaque bras 51, 52 autour de l'axe de rotation 4 associé.

Ainsi, pendant une phase d'actionnement au cours de laquelle l'organe de commande 2 est actionné et se déplace de sa position hors actionnement vers sa position d'actionnement, le moyen d'entraînement 3 avance en translation en direction des lames 11, 12, provoquant simultanément l'avancement des bras 51, 52 en direction des lames 11, 12 ainsi que l'écartement des bras 51, 52 de leur position de rotation initiale par le biais de la came 6 de guidage.

D'une part, le mouvement de translation de la pince induit par l'avancement du moyen d'entraînement 2 en direction des lames permet de placer l'extrémité proéminente de chaque bras 51, 52 entre les lames 11, 12. D'autre part, le mouvement de rotation des bras 51, 52 permet à chacune des extrémités proéminentes 511, 521 de se rapprocher d'une des extrémités libres et à appliquer une impulsion mécanique sur cette extrémité libre.

Un moyen de maintien 7, par exemple un jeu d'aimants solidarisés au bloc 30 du moyen d'entraînement 3, permet de maintenir chaque bras 51, 52 dans sa position de rotation finale, après l'impulsion quasi immédiat sur les extrémités libres. Ce maintien s'opère pendant une partie d'une phase de relâchement au cours de laquelle l'utilisateur relâche l'organe de commande 2, provoquant le recul du moyen d'entraînement 3 vers sa position de repos. Ainsi, du fait de ce moyen de maintien 7, le retour des bras à leur position de rotation initiale est différé par rapport au retour du moyen d'entraînement à sa position de repos. Dans un autre mode de réalisation, le maintien des bras peut être réalisé par frottement d'une partie de chaque bras sur une portion du moyen d'entraînement.

Afin de libérer chaque bras 51, 52 du moyen de maintien 7, chaque bras 51, 52 est muni d'un ergot 53 (uniquement visible sur les figures 1 et 7 pour des raisons de clarté) apte à venir en butée avec une portion 10 du corps fixe 1 après le recul du moyen d'entraînement 3 au-delà d'une position prédéterminée.

Le dispositif mécanique comprend en outre des moyens élastiques pour ramener le moyen d'entraînement 3 en position de repos et les bras 51, 52 en position de rotation initiale, en l'absence d' actionnement de l'organe de commande 2 par l'utilisateur.

Ces moyens élastiques peuvent notamment être constitués par :

un ressort de torsion 81 pour chacun des bras 51, 52, apte à ramener le bras 51, 52 correspondant en position de rotation initiale. Chaque ressort de torsion étant solidarisé au bloc 30 du moyen d'entraînement 3 et présentant une branche en contact avec le moyen d'entraînement 3 et une autre branche en contact avec le bras 51, 52 correspondant ; et

un ressort de traction 82 solidarisé au moyen d'entraînement 3 et au corps fixe 1, et apte à ramener le moyen d'entraînement 3 en position de repos en l'absence d' actionnement de l'organe de commande 2 par l'utilisateur.

Le fonctionnement détaillé du dispositif mécanique présenté ci-dessus pour l'application ponctuelle d'une force sur l'extrémité libre mécanisme de chaque lame, est décrit ci-après en référence aux figures 3 à 8.

La figure 3 illustre la position des éléments du dispositif mécanique ainsi que celle des lames 11, 12, à l'état initiale, c'est-à-dire en l'absence de tout actionnement préalable de l'organe de commande 2. L'organe de commande 2, ici un bouton poussoir, est en position hors actionnement identifié par le trait en pointillé référencé Pl. Les bras 51 et 52 formant une pince reposent sur la came 6 et sont en position de rotation initiale. Ces positions sont maintenues grâce au ressort de torsion 81 et au ressort de traction 82. La phase d'actionnement résultant de l'actionnement de l'organe de commande 2 par l'utilisateur comprend deux phases : la phase de rapprochement illustrée en figure 4 et la phase de contrainte illustrée en figure 5.

5 Durant la phase de rapprochement (figure 4), l'utilisateur actionne l'organe de commande 2, ici par appuie sur le bouton poussoir, conférant un déplacement de l'organe poussoir de sa position hors actionnement PI vers sa position d'actionnement représentée par le trait en pointillé et référencée P2. Ce déplacement de l'organe de commande 2 provoque l'avancement du moyen d'entraînement 3 et de la pince en direction des lames

10 11 et 12. Simultanément à cette translation, la pince s'ouvre par le biais de la came 6 de guidage, c'est-à-dire que chaque bras 51, 52 s'éloigne de sa position de rotation initiale et l'extrémité proéminente 521, 522 se rapproche d'une des lames. A la fin de cette phase de rapprochement, l'organe de commande 2 a effectué une partie de sa course totale, les extrémités proéminentes 511, 512 affleurent les extrémités libres des lames 11, 12. Les

15 lames 11, 12 ne sont pas encore contraintes, et les bras 51, 52 sont encore en contact avec la came 6.

Durant la phase de contrainte (figure 5), l'organe de commande 2 effectue le reste de sa course, ce qui provoque l'avancement et la rotation des bras 51, 52 vers leur 0 position de rotation finale, et donc l'application d'une impulsion mécanique par les bras sur les lames 11, 12. Cette impulsion mécanique se traduit par l'application d'une contrainte sur les lames et par une libération quasi immédiate des lames 11, 12. Cette libération quasi immédiate s'effectue par éjection des extrémités proéminentes 511, 521 hors de l'espace situé entre les lames 11, 12. Les lames 11, 12 oscillent alors librement 5 autour de leur position de repos.

A la fin de cette phase de contrainte, et notamment après l'application de l'impulsion, l'organe de commande 2 a fini sa course et se trouve dans sa position d'actionnement P2. En outre, les lames 11, 12 oscillent, la pince est ouverte au maximum 30 et maintenue dans cette position à l'aide du moyen de maintien 7, ici un aimant, pour chaque bras, solidarisé au bloc 30 du moyen d'entraînement 3. Les figures 6 à 8 illustrent la phase de retour au cours de laquelle l'utilisateur relâche l'organe de commande 2. Pendant cette phase de retour, le ressort de traction 82 ramène le moyen d'entraînement 3 ainsi que l'organe de commande 2 en position de repos et en position hors actionnement en l'absence d' actionnement de l'organe de commande par l'utilisateur.

Cette phase de retour se déroule en deux phases : une phase de maintien (figures 6 et 7) et une phase de décollement (figure 8). Durant la phase de maintien (figure 6), chaque bras 51, 52 est maintenu dans sa position de rotation finale par les aimants. L'organe de commande 2 se déplace de sa position d' actionnement P2 vers sa position hors actionnement Pl. Par conséquent, le moyen d'entraînement 3 et la pince reculent et s'éloignent des lames 11, 12. A la fin de cette phase de maintien, l'organe de commande 2 a effectué une partie de sa course de retour sous l'action du ressort de traction 82, la pince est maintenue en position ouverte, et l'ergot 53 (figure 7) de chaque bras 51, 52 arrive en butée sur une portion 10 du corps fixe 1.

Durant la phase de décollement (figure 8), l'organe de commande poursuit sa course vers sa position hors actionnement PI, libérant ainsi les bras 51, 52 des moyens de maintien 7. Chaque bras 51, 52 est alors ramené à sa position de rotation initiale par les ressorts de torsion 81.

A la fin de cette phase de décollement, l'ensemble des éléments se retrouve à l'état initial (figure 3).

Le fonctionnement du dispositif mécanique réalise donc un cycle comprenant quatre phases :

une phase de rapprochement pour rapprocher la pince des lames ;

- une phase de contrainte pour appliquer une impulsion mécanique aux lames ; une phase de maintien, après impulsion, pour différé le retour des bras en position de rotation initiale par rapport au retour du moyen d'entraînement ; et une phase de décollement pour libérer les bras du maintien de manière à les ramener en position de rotation initiale, l'ensemble des éléments mobiles du dispositif mécanique étant alors prêt pour un nouveau cycle. Bien entendu, le dispositif mécanique peut comprendre un seul bras dans le cas notamment où une seule lame ou tout autre système qui serait associé à l'invention devrait être contraint.

Le dispositif mécanique de l'invention offre ainsi la possibilité d'appliquer une impulsion mécanique d'amplitude et de force prédéterminée, à l'aide d'une seule pression du doigt de l'utilisateur sur un bouton poussoir.

En outre, la qualité de l'impulsion mécanique est indépendante de la vitesse d'action sur le bouton. Autrement dit, même si l'utilisateur appuie très doucement, l'impulsion sera franche, et l'énergie récupérée importante.

En d'autres termes, la structure du dispositif mécanique permet de libérer quasi immédiatement les lames de toute contraintes mécanique, offrant ainsi une bonne oscillation des lames, et donc un haut rendement pour la conversion de l'énergie mécanique en électrique.

Par ailleurs, une fois l'impulsion générée, les éléments mobiles du dispositif mécanique se remettent automatiquement en position initial, prêt à répondre à un nouvel actionnement de l'organe de commande.

Le retour différé des bras à leur position de rotation finale permet au bras de ne pas retomber sur les lames en mouvement de manière à ne pas réduire l'énergie électrique que peut générer les éléments piézoélectriques. En outre, ce retour différé permet au bras de revenir en position de rotation initiale sans être en contact avec les lames, ce qui permet de diminuer les forces de rappel au minimum.

Le point de contact entre le bras et la came est mobile au cours du déplacement de l'organe de commande, et pour une vitesse d'actionnement constante de l'organe de commande, il y a augmentation du bras de levier entre l'axe de rotation et la came. La vitesse instantanée de l'extrémité proéminente du bras est donc croissante tout au long de l'actionnement de l'organe de commande, ce qui permet d'obtenir une vitesse de relâchement de la lame par le bras élevée, et donc une bonne qualité d'impulsion mécanique.

Enfin, le dispositif mécanique peut être compact et ne nécessite que peu d'éléments mécaniques. Ce dispositif mécanique peut donc être produit à moindre coût et présenter un encombrement moindre. Bien entendu, le dispositif mécanique peut être mis en œuvre pour des systèmes mécaniques de type piézoélectrique, mais également pour d'autres types de systèmes mécaniques capable de convertir une énergie mécanique en une énergie électrique, par exemple un système mécanique exploitant les effets de la variation du champ magnétique.