DISPOSITIVO DE CONMUTACION DE UN CIRCUITO ELECTRICO QUE UTILIZA AL MENOS DOS IMANES PERMANENTES.

Dispositivo (1, 10) de conmutación de un circuito eléctrico que comprende un cuerpo (4,

40), un órgano de accionamiento (3, 30) que se mueve dentro del cuerpo (4, 40) entre al menos dos posiciones y apto para actuar por efecto magnético sobre un elemento móvil de al menos un interruptor (2) eléctrico, para conmutar el circuito eléctrico entre dos posiciones, una posición de apertura del circuito eléctrico y una posición de cierre de dicho circuito eléctrico, caracterizado porque:

- el elemento móvil es una membrana (20) pivotante sensible a la curvatura de las líneas de campo de un campo magnético,

- el dispositivo comprende al menos dos imanes permanentes en oposición para generar entre ellos un efecto magnético de repulsión, comprendiendo los dos imanes permanentes al menos un imán permanente fijo (5, 50) y un imán permanente móvil (6, 60) solidario del órgano de accionamiento (3, 30), pudiendo el indicado imán permanente móvil tomar una posición alejada o una posición aproximada con relación al imán permanente fijo,

- en la posición alejada del imán permanente móvil (3, 30) con relación al imán permanente fijo (5, 50), el elemento móvil se mantiene en una de sus dos posiciones bajo la influencia preponderante del campo magnético creado por el imán permanente fijo,

- el cambio de posición del imán permanente móvil de su posición alejada a su posición aproximada produce un cambio de curvatura de las líneas del campo magnético creado por los indicados imanes permanentes (5, 50, 6, 60) en la proximidad del elemento móvil (20), provocando el paso del elemento móvil en la otra de sus dos posiciones y la conmutación del circuito eléctrico

Dispositivo de conmutación de un circuito eléctrico que utiliza al menos dos imanes permanentes.

La presente invención se refiere a un dispositivo de conmutación de un circuito eléctrico que comprende un órgano de accionamiento móvil, que actúa por efecto magnético en un interruptor para conmutar el circuito eléctrico. La invención se refiere más particularmente a un dispositivo de conmutación que puede ser utilizado corno botón-pulsador, detector de posición, botón deslizante o botón giratorio.

Es conocido por la patente US 3.921.108 un conjunto de tipo botón-pulsador que comprende un órgano de accionamiento móvil en translación entre una posición de reposo y una posición de trabajo y apto para poner en movimiento un imán permanente alojado en el botón-pulsador. El imán permanente está montado de forma rotativa sobre un muelle de láminas abombado sobre el cual actúa el órgano de accionamiento. En reposo, el imán permanente está inclinado con relación al eje del conjunto y es apto para seguir un movimiento de rotación cuando el órgano de accionamiento actúa sobre el muelle. El imán permanente es apto para pilotar por efecto magnético un interruptor de tipo reed para conmutar un circuito eléctrico. La posición del imán permanente con relación al interruptor permite cerrar o abrir el circuito eléctrico. Cuando el órgano de accionamiento está hundido, el imán permanente se aproxima al interruptor, produciendo por efecto magnético el acercamiento de las dos lamas flexibles del interruptor y por consiguiente el cierre del circuito eléctrico. Al alejarse el imán permanente del interruptor, por el solo efecto mecánico, las lamas flexibles se separan para abrir el circuito eléctrico. Un conjunto de este tipo es inapropiado para accionar interruptores de pequeño tamaño y su realización es delicada.

Es igualmente conocido por el documento EP 0 283 781 un dispositivo de conmutación apto para ser utilizado en un sistema de salvamento marítimo. Este dispositivo comprende particularmente un interruptor de tipo reed que comprende dos lamas flexibles que pueden acercarse bajo la influencia de un campo magnético para cerrar un circuito eléctrico. El dispositivo comprende además un imán permanente fijo de imantación axial cuyo campo magnético impone el acercamiento de las dos lamas flexibles y un imán permanente móvil igualmente de imantación axial y de idéntico sentido que el del imán permanente fijo que cuando se aproxima impone la apertura del interruptor. El movimiento del imán permanente móvil se realiza por el nivel del agua presente en una cavidad del dispositivo. El principio de funcionamiento descrito en este documento no está adaptado para ser utilizando en un botón pulsador, detector de posición o botón deslizante.

El documento FR 2.365.873 describe un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1.

El fin de la invención es proponer un dispositivo de conmutación de un circuito eléctrico adaptado para conmutar interruptores miniatura y que presente una estructura y un funcionamiento sencillos.

Este fin se logra mediante un dispositivo de conmutación de un circuito eléctrico según la reivindicación 1.

Según la invención, el contacto eléctrico cerrado por efecto magnético permite hacer la resistencia de contacto óhmica independiente de la fuerza ejercida por el operador. Esta resistencia es por consiguiente perfectamente reproducible en cada manipulación.

Además, el funcionamiento del dispositivo es perfectamente constante con el transcurso del tiempo, solicitándose el órgano de accionamiento en movimiento no por un muelle mecánico sino por el efecto magnético de repulsión que se ejerce entre los dos imanes en oposición. Además el efecto magnético de repulsión confiere al usuario un efecto táctil particular en la presión sobre el órgano de accionamiento.

Según la invención, los dos imanes permanentes participan juntos para realizar una conmutación sin contacto del circuito eléctrico y para permitir el retorno del órgano de accionamiento en posición inicial.

Según un primer modo de realización de la invención, el imán permanente móvil es móvil en translación entre al menos dos posiciones en un plano principal paralelo a un sustrato sobre el cual está montado el elemento móvil.

Según una particularidad de este primer modo de realización, el imán permanente fijo y el imán permanente móvil presentan imantaciones de dirección perpendicular al plano principal y orientadas en un mismo sentido, encontrándose los dos imanes en oposición por su borde. Así, después de la acción sobre el órgano de accionamiento, el imán permanente móvil es atraído automáticamente a su posición inicial por repulsión magnética con el imán permanente fijo, arrastrando así igualmente al órgano de accionamiento a su posición inicial, por ejemplo una posición de reposo. En el dispositivo de accionamiento según la invención, la utilización de un dispositivo de retroceso mecánico del órgano de accionamiento, tal como un muelle, no es por consiguiente necesaria.

Según otra particularidad, cuando el imán permanente móvil se encuentra en una posición alejada con relación al imán permanente fijo, el elemento móvil se mantiene en una posición impuesta por la curvatura de las líneas de campo del campo magnético creado por el imán permanente móvil. En este caso, el interruptor se sitúa por consiguiente bajo el imán permanente móvil.

Según otra particularidad, cuando el imán permanente móvil se encuentra en una posición alejada con relación al imán permanente fijo, el elemento móvil se mantiene en una posición por inversión de la curvatura de las líneas de campo provocada bajo la influencia preponderante del campo magnético creado por el imán permanente fijo. En este caso, el interruptor se coloca bajo el imán permanente fijo.

Según una configuración particular de este primer modo de realización, el dispositivo comprende una pluralidad de interruptores y el imán permanente móvil puede tomar varias posiciones distintas para, en cada una de estas posiciones, conmutar uno o varios interruptores. El órgano de accionamiento es por ejemplo una palanca de accionamiento o un botón direccional.

En esta configuración, el imán permanente fijo puede presentar una forma tórica, y enmarcar el imán permanente móvil. Los interruptores se distribuyen entonces de forma circular a lo largo de la forma tórica del imán permanente fijo y el imán permanente móvil es multidireccional entre una posición de equilibrio central y posiciones aproximadas de cada uno de los interruptores para poder conmutar cada uno de entre ellos.

En esta configuración, cada interruptor puede igualmente asociarse con un imán permanente fijo. Los imanes permanentes fijos se distribuyen, por ejemplo circularmente, alrededor del imán permanente móvil. El imán permanente móvil es multidireccional y puede tomar una posición mediana, por ejemplo central, con relación a los imanes permanentes fijos y una posición aproximada a cada uno de los imanes permanentes fijos para conmutar el interruptor que les está asociado.

El dispositivo según este primer modo de realización puede igualmente comprender un dispositivo de retención magnético que necesita una fuerza mínima para ejercer sobre el órgano de accionamiento para iniciar su movimiento. Este dispositivo de retención comprende por ejemplo una pieza ferromagnética montada sobre el cuerpo del dispositivo contra el cual se apoya el imán permanente móvil cuando el órgano de accionamiento se encuentra en una de sus posiciones. El imán permanente móvil se encuentra por consiguiente en interacción magnética a la vez con el imán permanente fijo para el retorno a la posición inicial pero igualmente con la pieza ferromagnética del dispositivo de retención. La sensación táctil particular sentida por el usuario en una presión sobre el órgano de accionamiento resulta por consiguiente de la combinación entre el efecto magnético de repulsión que se ejerce entre el imán permanente móvil y el imán permanente fijo y el efecto magnético de atracción que se ejerce entre el imán permanente móvil y la pieza ferromagnética del dispositivo de retención. Esta sensación táctil no corre el riesgo de alterarse con el transcurso del tiempo ya que la misma se realiza simplemente por la combinación de estos diferentes efectos magnéticos.

Según un segundo modo de realización del dispositivo según la invención, el imán permanente...

1. Dispositivo (1, 10) de conmutación de un circuito eléctrico que comprende un cuerpo (4, 40), un órgano de accionamiento (3, 30) que se mueve dentro del cuerpo (4, 40) entre al menos dos posiciones y apto para actuar por efecto magnético sobre un elemento móvil de al menos un interruptor (2) eléctrico, para conmutar el circuito eléctrico entre dos posiciones, una posición de apertura del circuito eléctrico y una posición de cierre de dicho circuito eléctrico, caracterizado porque:

2. Dispositivo (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque el imán permanente móvil (60) es móvil en translación entre al menos dos posiciones en un plano principal paralelo a un substrato (24) sobre el cual va montado el elemento móvil.

3. Dispositivo (10) según la reivindicación 2, caracterizado porque el imán permanente fijo (50) y el imán permanente móvil (60) presentan imantaciones (M10, M20) de dirección perpendicular al plano principal y orientadas en un mismo sentido, encontrándose los dos imanes en oposición por su borde.

4. Dispositivo (10) según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizado porque comprende una pluralidad de interruptores (2) y porque el imán permanente móvil (60) puede tomar varias posiciones distintas para, en cada una de estas posiciones, conmutar uno o varios de los interruptores (2).

5. Dispositivo (10) según la reivindicación 4, caracterizado porque el imán permanente fijo (51) presenta una forma tórica, y enmarca el imán permanente móvil (60), estando los interruptores (2) distribuidos circularmente a lo largo de la forma tórica del imán permanente fijo (51), y porque el imán permanente móvil (60) es multidireccional entre una posición de equilibrio central y posiciones aproximadas a cada uno de los interruptores (2) para poder conmutar cada uno de entre ellos.

6. Dispositivo (10) según la reivindicación 4, caracterizado porque cada interruptor está asociado con un imán permanente fijo (50, 50a, 50b), estando los imanes permanentes fijos distribuidos alrededor del imán permanente móvil (60), y porque el imán permanente móvil (60) puede tomar una posición central con relación a los imanes permanentes fijos (50, 50a, 50b) y una posición aproximada de cada uno de los imanes permanentes fijos (50, 50a, 50b) para conmutar el interruptor (2) que les está asociado.

7. Dispositivo (10) según la reivindicación 6, caracterizado porque los imanes permanentes fijos (50) están distribuidos circularmente alrededor del imán permanente móvil (60) y porque el imán permanente móvil (60) es multidireccional entre una posición de equilibrio central con relación a los imanes permanentes fijos (50) distribuidos y posiciones aproximadas a cada uno de los imanes permanentes fijos (50) para conmutar el interruptor (2) que está asociado con ellos.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el órgano de accionamiento (30) es una palanca de accionamiento o un botón direccional.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque comprende un dispositivo de retención magnética (70) que necesita una fuerza mínima a ejercer sobre el órgano de accionamiento (30) para iniciar su movimiento.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el dispositivo de retención comprende una pieza ferromagnética (70) montada en el cuerpo (40) del dispositivo contra la cual se apoya el imán permanente móvil (60) cuando el órgano de accionamiento (30) se encuentra en una de sus posiciones.

11. Dispositivo (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque el imán permanente móvil (6) y el imán permanente fijo (5) están superpuestos y porque el imán permanente móvil (6) es móvil en translación entre dos posiciones según un eje principal (A) perpendicular a un substrato (24) en el cual está montado el elemento móvil.

12. Dispositivo (1) según la reivindicación 11, caracterizado porque el imán permanente fijo (5) y el imán permanente móvil (6) presentan imantaciones de dirección paralela al eje principal (A) y orientadas en sentidos opuestos.

13. Dispositivo (1) según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque el elemento móvil está dispuesto entre dos imanes permanentes (5, 6).

14. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque el imán permanente fijo (5) y el imán permanente móvil (6) están dispuestos simétricamente en el dispositivo (1) con relación al eje principal (A) y porque el elemento móvil (20) está desplazado con relación al eje principal (A).

15. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque comprende varios interruptores (2) desplazados con relación al eje principal (A).

16. Dispositivo (1) según la reivindicación 15, caracterizado porque los interruptores (2) están dispuestos simétricamente con relación al eje principal (A).

17. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizado porque el órgano de accionamiento (3) comprende una estructura elástica de transformación brusca.

18. Dispositivo (1) según una de las reivindicaciones 11 a 17, caracterizado porque comprende un dispositivo de retención magnética del órgano de accionamiento (3) necesitando una fuerza mínima a ejercer sobre el órgano de accionamiento (3) para iniciar su movimiento.

19. Dispositivo (1) según la reivindicación 18, caracterizado porque el dispositivo de retención comprende dos piezas ferromagnéticas (7, 8) que cooperan cuando el órgano de accionamiento (3) se encuentra en una de sus posiciones, estando una primera pieza (7) montada sobre el órgano de accionamiento (3) y una segunda pieza (8) sobre el cuerpo (4) del dispositivo (1).

20. Dispositivo (1, 10, 100) según una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque la membrana (20) pivotante está montada sobre un substrato (24) y llevando en uno de sus extremos un contacto eléctrico (21) que establece la conexión eléctrica entre dos contactos fijos (41, 42) dispuestos sobre el substrato (24) cuando la membrana (20) se encuentra en la posición de cierre del circuito eléctrico.

21. Dispositivo (1, 10, 100) según una de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque comprende un dispositivo de blindaje magnético (7, 8, 9).