ES2966608T3 - Dispositivo de control inalámbrico y un conjunto que incluya dicho dispositivo, así como otro dispositivo de mando que pueda ser conectado a un cable eléctrico - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de control inalámbrico (2'), que comprende un botón de accionamiento, un circuito electrónico de control, que comprende un transmisor capaz de transmitir, de forma inalámbrica, una señal de control a otro dispositivo de control conectado a un cable eléctrico, un generador eléctrico para alimentar el circuito, siendo este generador capaz de convertir energía mecánica en energía eléctrica, y un órgano de transmisión (14'), para transmitir la energía mecánica aplicada al botón de accionamiento al generador. El dispositivo comprende un mecanismo que incluye una palanca de accionamiento (120), una primera parte de la cual coopera con el miembro de transmisión y una segunda parte está conectada a un bloque deslizante del generador. La inclinación del botón empuja el miembro de transmisión hacia un lado o hacia el otro. El miembro de transmisión se mueve entonces perpendicular al eje de inclinación (X4) del botón y provoca la rotación de la palanca de accionamiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

d e s c r ip c ió n

Dispositivo de control inalámbrico y un conjunto que incluya dicho dispositivo, así como otro dispositivo de mando que pueda ser conectado a un cable eléctrico

La presente invención se refiere a un dispositivo de control inalámbrico.

Clásicamente, un dispositivo de control inalámbrico es un interruptor del tipo comunicante, comúnmente llamado interruptor inalámbrico sin batería, capaz de controlar a distancia otro interruptor que esté conectado a un cable eléctrico, como por ejemplo un cable eléctrico de alimentación de una luminaria. A menudo, este otro interruptor se califica de micromódulo, ya que está asociado, por una parte, a un receptor capaz de recibir las señales enviadas por un emisor del interruptor inalámbrico y, por otra parte, a una unidad de procesamiento. Por ejemplo, en el caso de las luminarias, se habla de un micromódulo de iluminación. También se puede utilizar un interruptor inalámbrico para controlar a distancia una persiana o un estor.

L<os>interruptores inalámbricos tienen la ventaja de que pueden colocarse prácticamente en cualquier sitio, sobre todo fuera del carril abierto por el cable de alimentación eléctrica. El usuario puede elegir el lugar que le resulte más ergonómico. Un interruptor inalámbrico puede colocarse, como un interruptor clásico, en una reserva de pared,<o>simplemente colgado o pegado a la pared.

Generalmente, el interruptor inalámbrico se comunica con el micromódulo por radio, es decir, por transmisión hertziana.

Anteriormente, los interruptores inalámbricos tenían baterías para alimentar el transmisor. Sin embargo, la batería debía cambiarse después de un cierto tiempo, lo que no resultaba muy cómodo para los usuarios.

Así pues, los interruptores inalámbricos funcionan hoy en día sin batería, pero con un convertidor de energía, que se denomina "captador de energía". Estos convertidores de energía son, de hecho, generadores eléctricos que se benefician de la energía mecánica utilizada por el usuario cuando éste pulsa el botón del interruptor para generar una señal eléctrica. Esta señal eléctrica tiene una amplitud suficiente para permitir generar y enviar una señal de mando al micromódulo colocado a distancia. Se conocen principalmente los convertidores de tipo piezoeléctrico, que utilizan las propiedades de un material para generar una tensión cuando está sometido a cargas mecánicas, y los convertidores de tipo electromagnético, que utilizan el desplazamiento de un elemento para generar corrientes inducidas en un circuito.

El documento DE 10256 156 divulga un interruptor inalámbrico y sin batería. La ventaja de utilizar un convertidor de energía en un interruptor inalámbrico es que el interruptor es completamente autónomo, por lo que no es necesario cambiar la batería.

Sin embargo, el inconveniente de los interruptores inalámbricos de mercado es que el botón es relativamente difícil de accionar, al menos en comparación con un interruptor clásico conectado al cable de alimentación. Más concretamente, el esfuerzo necesario para accionar los interruptores inalámbricos actuales está comprendido entre 7 y ION, mientras que el esfuerzo necesario para accionar un interruptor estándar ramificado en filamento es del orden de 3N. Por lo tanto, los interruptores inalámbricos del mercado no están adaptados, por ejemplo, a los niños.

El documento US 2OO5/O275581 divulga un ejemplo de un conmutador inalámbrico y sin batería. Este interruptor incluye un generador, que incluye una lámina deformable destinada a ser basculada mediante un mecanismo conectado a un botón. Sin embargo, este interruptor inalámbrico utiliza un generador poco potente y no permite utilizar otros generadores más potentes.

Es este inconveniente el que la invención pretende remediar más particularmente, proponiendo un nuevo tipo de interruptor inalámbrico y sin batería, que permite utilizar generadores más eficientes.

Para este propósito, la invención se refiere a un dispositivo de control inalámbrico como se define en la reivindicación 1.

Gracias a la invención, es posible utilizar un generador eléctrico eficiente que comprenda al menos una bobina y un bloque deslizante, y la asociación del elemento de transmisión con la palanca de accionamiento permite generar un movimiento de traslación que mueve el bloque deslizante a partir de un movimiento de rotación del botón de accionamiento, siendo al mismo tiempo particularmente compacto.

Los aspectos ventajosos pero no obligatorios del dispositivo de control inalámbrico conforme a la invención se especifican en las reivindicaciones 2 a 10.

La invención también se refiere a un conjunto que comprende un dispositivo de control inalámbrico como el descrito en las descripciones 1 a 10 y otro dispositivo de mando, que puede ramificarse en un filtro eléctrico y que contiene un microrreceptor configurado para recibir una señal de mando enviada por el dispositivo sin filtro.

La invención y otras ventajas de la misma aparecen más claramente a la luz de la descripción que sigue de dos realizaciones de un dispositivo de control inalámbrico conforme a<su>principio, dado únicamente a título de ejemplo y hecho en referencia a los dibujos anexos en los que :

• La figura 1 es una vista despiezada de un dispositivo de control inalámbrico según una primera realización de la invención.,

• La Figura 2 es una vista en perspectiva del dispositivo de control de la Figura 1, pero en configuración ensamblada., • La figura 3 es una vista desde abajo del dispositivo de mando de las figuras 1 y 2, en la que se omite el botón de accionamiento del dispositivo para permitir una mejor visualización de los demás componentes del dispositivo, • La figura 4 es una vista en perspectiva de un miembro de transmisión del dispositivo de mando, ensamblado con un generador eléctrico capaz de convertir la energía mecánica transmitida al miembro en energía eléctrica,

• La figura 5 es una vista en perspectiva que muestra en particular la parte inferior del botón,

• La figura 6 es una vista comparable a la de la figura 3, pero para una segunda realización de la invención, y

• La figura 7 es una vista comparable a la de la figura 5, y muestra el botón del dispositivo según la segunda realización.

En las figuras 1 a 5 se muestra una primera realización de un dispositivo de control, o interruptor inalámbrico y sin batería.

2.

Este interruptor 2 incluye un botón de accionamiento 4, un circuito electrónico de comando 10, un generador eléctrico 12 para alimentar el circuito 10 y un miembro de transmisión 14, para transmitir una energía mecánica aplicada sobre el botón de accionamiento 4 al generador 12.

El circuito electrónico 10 incluye un emisor 16 capaz de transmitir, por vía inalámbrica, una señal de mando a otro interruptor (no representado) derivado de un filamento eléctrico, como por ejemplo un filamento eléctrico de alimentación de una luminaria. Este otro interruptor puede conocerse mejor con el nombre de micromódulo, ya que está asociado, por una parte, a un receptor capaz de recibir las señales enviadas por el emisor del interruptor inalámbrico y, por otra, a una unidad de procesamiento. Por ejemplo, en el caso de las luminarias, se habla de un micromódulo de iluminación.

Hablamos entonces de un conjunto compuesto por el interruptor inalámbrico 2 y otro interruptor, que está apto para ser ramificado en un filtro eléctrico y que contiene un micro-receptor configurado para recibir una señal de mando enviada por el interruptor sin filtro.

Ventajosamente, el emisor 16 es una antena, especialmente una antena capaz de transmitir una señal por vía hertziana, es decir, de emitir ondas electromagnéticas. También podrían utilizarse otros modos de transmisión, como la tecnología Bluetooth de baja energía<o>el protocolo ZigBee, entre otros.

En este caso, el circuito electrónico de mando 10 está constituido por un circuito impreso, es decir, por una tarjeta electrónica.

Por ejemplo, el botón de accionamiento 4 es un botón basculante, es decir, un botón diseñado para girar alrededor de un eje<x>4. Por otra parte, el botón 4 también puede ser un botón de encendido.

Como se puede ver en la figura 5, el botón 4 incluye dos receptáculos 40 de forma circular, diseñados para recibir cada uno una rama 62. Los dos brazos 62 forman parte de una placa de soporte 6 moldeada en plástico.

El generador 12 es capaz de convertir energía mecánica en energía eléctrica. En el ejemplo descrito, el generador 12 es un generador electromagnético, a veces más conocido como "harvester" (derivado del inglés). Se trata de un modelo ya conocido, comercializado por la empresa ZF Friedrichshafen AG, por lo que no se ha descrito antes. Su principio de funcionamiento es el siguiente : El generador 12 incluye un apuntador permanente y al menos una bobina. Todo desplazamiento del objetivo genera una variación del campo magnético en torno a las agujas de la o las bobinas. Cada bobina, al igual que cualquier circuito eléctrico colocado en un campo magnético variable, también está protegida por una corriente eléctrica, denominada corriente inducida.

Como puede verse en la figura 4, el generador eléctrico 12 incluye ventajosamente un mecanismo para generar un movimiento de traslación F4 a partir de una rotación F2 del miembro de transmisión 14. Este mecanismo consta de una palanca de accionamiento 120.

De preferencia, la palanca 120 tiene forma de L, y comprende una primera parte 120a configurada para cooperar con el miembro de transmisión 14 y una segunda parte 120b conectada a un bloque deslizante 122 del generador 12. La unión entre el bloque deslizante 122 y la parte l2ob de la palanca 120 es una unión pivotante, cuyo eje de giro se denomina Z122. Las partes 120a y 120b de la palanca 120 están formadas cada una por dos ramas sensiblemente paralelas.

Por ejemplo, la palanca 120 está montada pivotante alrededor de un eje Z120, paralelo al eje Z122, a la altura de<su>parte intermedia, es decir, entre las partes 120a y 120b. Típicamente, la palanca 120 se interpone entre las dos ramas de una placa en U 18 formando un soporte de pivote.

Ventajosamente, el bloque deslizante 122 Incluye uno o más objetivos permanentes, permitiendo generar un campo magnético alrededor de una<o>más bobinas (no representadas). El bloque deslizante 122 está guiado en un carril 124 en forma de U. El sentido de desplazamiento del bloque deslizante 122 es perpendicular al eje Z122.

El generador 12 se fija a la placa soporte 6 mediante una pieza de apoyo (no visible en las figuras), que se sujeta (<o>fija), es decir, se bloquea de forma elástica, sobre el soporte de la placa 6.

En el ejemplo particular de las figuras 1 a 5, el miembro de transmisión 14 es una palanca, móvil en rotación alrededor de un eje Z14. El eje de pivote X4 del botón 4 es perpendicular, y preferentemente se cruza, con el eje de pivote Z14 del miembro de transmisión 14.

El miembro de transmisión 14 hace de enlace entre el botón 4 y el generador 12. Se trata, por tanto, de una pieza distinta del botón 4, y también distinta del generador 12.

Típicamente, el miembro de transmisión 14 es una palanca articulada alrededor de un pilar 8 con un pie y una tapa. El capó presenta una sección al menos en parte circular, en este caso semicircular, para la articulación de la palanca. El pie se inserta en un alojamiento 60 de la placa de soporte 6, y queda inmovilizado en rotación por complementariedad de formas con el alojamiento 60.

En el ejemplo, y como es visible en la figura 4, el miembro de transmisión 14 comprende una parte 14a en C conformada para acoplarse con la cubierta del pilar 8, y permitir la articulación del miembro de transmisión 14 alrededor del pilar 8. El miembro de transmisión 14 también incluye de manera ventajosa medios 14b para cooperar mecánicamente con el botón de accionamiento 4 y medios 14c para cooperar mecánicamente con el generador eléctrico 12.

Por lo general, los medios 14c incluyen una ranura en cuyo interior se recibe la extremidad libre de la parte 120a de la palanca de accionamiento 120.

De preferencia, los medios 14b comprenden dos caras bombardeadas, dispuestas de manera opuesta una con respecto a la otra. Cada una de las dos caras redondeadas está configurada para cooperar con una pestaña 42 del botón 4, siendo particularmente visibles las dos pestañas 42 del botón 4 en la Figura 5. Las dos pestañas 42 se extienden, en la cara inferior del botón 4, paralelas a un eje Z4 perpendicular al eje de basculación X4 del botón 4. Las dos pestañas 42 están alineadas sobre un eje común Y4 perpendicular al eje X4 y al eje Z4.

Ventajosamente, el ancho L14 de la palanca, referido en la figura 4, y medido al nivel de las caras bombardeadas que forman los medios 14b, es sensiblemente idéntico al espacio entre las dos pestañas 42 del botón 4. En particular, en la configuración ensamblada del interruptor 2, las pestañas 42 están dispuestas a ambos lados del miembro de transmisión 14, y se apoyan respectivamente contra las dos caras convexas..

El botón de accionamiento 2 y el miembro de transmisión 14 están específicamente diseñados para que la fuerza de activación F1 del botón de accionamiento 4 sea inferior a la fuerza F3 transmitida al generador 12 por el miembro de transmisión 14. La fuerza de activación F1 del botón de accionamiento es la fuerza mínima necesaria para accionar el botón 4, es decir, en el ejemplo para bascular el botón 4. Por lo tanto, dado que el botón 4 es de tipo basculante, la fuerza mínima es la que se aplica lo más cerca posible del eje de basculación X4, para aprovechar al máximo el efecto de la palanca.

En detalle, cuando se ejerce un esfuerzo F1 sobre el botón 4 del interruptor 2, cuando está en posición abierta, el botón 4 bascula alrededor del eje X4 y una de las pestañas 42 del botón 4 empuja la cara bombeada 14b con la que coopera en una dirección paralela al eje Y4. Este esfuerzo de empuje implica el giro del miembro de transmisión 14, es decir, de la palanca, alrededor del eje Z14. Al girar, el miembro de transmisión 14 tira de la palanca de accionamiento 120 del generador eléctrico 12. El interruptor 2 se encuentra entonces en la posición cerrada. La palanca de accionamiento 120 bascula alrededor del eje Z120 y tira (<o>empuja) el bloque deslizante 122, que a<su>vez se desplaza en traslación en el carril 124. El campo magnético en el interior del generador 12 varía y se genera una corriente inducida.

Esta corriente inducida se transforma bajo una forma aprovechable para permitir la alimentación del circuito de mando 10. La impulsión eléctrica proporcionada por el generador eléctrico permite al circuito de mando 10 generar una señal, constituida, por ejemplo, por ondas electromagnéticas, y enviar dicha señal, a través de la antena 16, al micromódulo dispuesto a distancia por vía sin filtro, normalmente por vía hertziana.

El generador 12 está dimensionado para generar energía eléctrica cuando el esfuerzo aplicado sobre la palanca es de 4,20 N como mínimo. Un cálculo teórico indica que este esfuerzo se alcanza cuando el botón 4 transmite al miembro de transmisión 14 un esfuerzo de 6,9 N aproximadamente, especialmente a nivel de una de las caras bombeadas 14b del miembro de transmisión 14. También se ha demostrado que se puede alcanzar un esfuerzo de 6,9 N cuando se aplica, como mínimo, un esfuerzo de 1,7 N en el botón 4.

Por lo tanto, el esfuerzo que se transmite finalmente al generador 12 a través del miembro de transmisión 14 del interruptor 2 es superior al esfuerzo F1 aplicado en la entrada, es decir, al esfuerzo realizado por un usuario cuando pulsa el botón 4. Esto se debe a los efectos de la palanca que se detectan en la cinemática de acción del interruptor 2.

En las figuras 6 y 7 se muestra una segunda realización de la invención. En este caso, sólo se describen las diferencias con respecto a la primera realización, por motivos de concisión. Además, los elementos del interruptor idénticos a los de la primera realización tienen las mismas referencias numéricas, mientras que los elementos diferentes tienen su referencia numérica seguida de un apóstrofo (').

En esta realización, el miembro de transmisión 14' es una corredera, móvil en traslación siguiendo un eje Y14 perpendicular al eje X4 de basculación del botón 4'. El eje Y14 también es paralelo al soporte 6 del interruptor.

En la figura 6, la doble flecha F5 muestra las dos direcciones posibles para el desplazamiento del miembro de transmisión 14' en traslación, según la dirección de basculación del botón 4'.

La corredera es guiada en su movimiento de traslación por las paredes de la placa de soporte 6, que forman medios de guía 15. También delimita una ranura (no visible en las figuras) para recibir la parte 120a de la palanca de accionamiento 120 del generador 12.

Por ejemplo, el eje Y14 es paralelo a la superficie de la placa soporte 6.

En esta realización, y como se puede ver en la figura 7, el botón 4' incluye pestañas 42', comparables a los de la primera realización, pero que están más separados el uno del otro. La distancia entre las pestañas 42' corresponde sensiblemente a la longitud de la corredera, medida paralelamente a<su>eje de desplazamiento Y14. En particular, en la configuración ensamblada del interruptor 2', las pestañas 42' están dispuestas de una parte y de otra del miembro de transmisión 14'.

Al hacer bascular el botón 4', se empuja sobre la corredera, es decir, sobre el miembro de transmisión 14', de un lado o del otro. La corredera se desplaza entonces paralelamente al eje Y14 y acompaña en<su>desplazamiento la rotación de la palanca 120: el generador l2 se activa entonces y convierte la energía mecánica de la palanca 120 en energía eléctrica, la cual puede ser utilizada para generar y enviar una señal, por ejemplo una señal de radio, a destino del interruptor a distancia ramificado sobre filamento.

En variante no representada, el interruptor 2 comprende un medio de retén en posición abierta, es decir, en posición de reposo, en la cual el interruptor no transmite ninguna señal con destino al interruptor cableado. Por ejemplo, este medio de retén puede adoptar la forma de un resorte de ballesta, situado en el centro, debajo del botón.

Las características de las realizaciones descritas en las figuras y las variantes no representadas pueden combinarse entre sí para generar nuevas realizaciones de la invención.

Claims (11)

r e iv in d ic a c io n e s

1. Dispositivo de control inalámbrico (2'), que comprende :

- un botón de accionamiento (4') del dispositivo para enviar una señal de mando a otro dispositivo, basculante y pivotante alrededor de un eje (X4) bajo el efecto de una fuerza de activación (F1),

- un circuito de control electrónico (10), que comprende un transmisor (16) capaz de transmitir, de forma inalámbrica, una señal de mando a otro dispositivo de control conectado a un cable eléctrico,

- un generador eléctrico (12) para alimentar el circuito (10), siendo este generador capaz de convertir la energía mecánica en energía eléctrica,

- un miembro de transmisión (14'), para transmitir una energía mecánica aplicada sobre el botón de accionamiento (4') al generador (12),

caracterizado porque el generador eléctrico (12) comprende al menos una bobina y un bloque deslizante (122) guiado en un carril (124) y que comprende al menos un imán,

porque el dispositivo de control inalámbrico (2) comprende un mecanismo que incluye una palanca de accionamiento (l20), comprendiendo la palanca de accionamiento una primera parte (120a) configurada para cooperar con el miembro de transmisión (14') y una segunda parte (120b) conectada al bloque deslizante (122) del generador (12), porque la palanca de accionamiento esté montada pivotante alrededor de un eje de pivote (Z120) a la altura de una parte intermedia, es decir, entre la primera y la segunda parte,

porque la segunda parte (120b) de la palanca de accionamiento está conectada al bloque deslizante (122) mediante una conexión de pivote cuyo eje de rotación (Z122) es paralelo al eje de pivote (Z120) de la palanca de accionamiento y perpendicular a la dirección de movimiento del bloque deslizante.

porque el mecanismo está configurado para generar un movimiento de traslación (F4) a partir de la basculación del botón de accionamiento,

porque el botón de accionamiento comprende dos pestañas (42'), estando dispuestas las pestañas a ambos lados del miembro de transmisión (14'),

porque la inclinación del botón de accionamiento empuja el miembro de transmisión de un lado<o>del otro, provocando el desplazamiento del miembro de transmisión perpendicularmente al eje (X4) de basculación del botón de accionamiento,

y porque el desplazamiento del miembro de transmisión perpendicular al eje (X4) de basculación del botón de accionamiento provoca la rotación de la palanca de accionamiento (120) alrededor del eje de pivote (Z120).

2. Dispositivo de control según la reivindicación 1, en el que el miembro de transmisión (14') es una corredera.

3. Dispositivo de control según la reivindicación 2, en el que el desplazamiento de la corredera se realiza paralelo a un eje (Y14) perpendicular al eje (X4) de basculación del botón de accionamiento.

4. Dispositivo de control según la reivindicación 3, en el que la distancia entre las dos pestañas (42') corresponde sustancialmente a la longitud del miembro de transmisión (14'), medida paralelamente a<su>eje de movimiento. (Y14).

5. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones 3 y 4, en el que el eje (Y14) de desplazamiento de la corredera (14') es paralelo a una placa soporte (6) sobre la que está fijado el generador eléctrico (12).

6. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el miembro de transmisión (14') es guiado en su movimiento de traslación por medios de guía (15) formados por las paredes de una placa soporte (6) sobre la que está fijado el generador eléctrico (12).

7. Dispositivo de control según una de las descripciones anteriores, en el que las dos pestañas (42') son aptas para empujar el miembro de transmisión siguiendo una dirección perpendicular a un eje (X4) de basculación del botón (4').

8. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera parte (120a) de la palanca de accionamiento (120) está alojada en una ranura (14c) del miembro de transmisión. (14').

9. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la primera parte (120a) y la segunda parte (120b) de la palanca de accionamiento (120) constan cada una de dos ramas sustancialmente paralelas.

10. Dispositivo de control según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la palanca de accionamiento (120) está interpuesta entre las dos ramas de una placa en forma de U (18) que forma un soporte de pivote alrededor del eje de pivote (Z120).

11. Conjunto que comprende un dispositivo de control inalámbrico (2'), según una de las descripciones anteriores, y otro dispositivo de control, que puede ser conectado a un cable eléctrico y que contiene un microrreceptor configurado para recibir una señal de mando enviada por el dispositivo de control inalámbrico (2').