Brevet FR2538954A1 — publié le 19840706

La présente invention concerne le domaine des ac- cumulateurs et, plus particulièrement, les accumulateurs ca- pables d'être rechargés dans le dispositif consommateur d'énergie (-appelé ensuite dispositif ou dispositif à ali- menter-) dans lequel ils sont disposés. De nombreux produits "grand public" actuels fonc- tionnant sur piles consomment l'énergie de ces piles à des vitesses élevées Ces vitesses élevées des consommation ren- dent le dispositif particulièrement adapté aux accumulateurs et, pour la commodité de l'usager de nombreux produits ven- dus aujourd'hui contiennent un circuit interne pour charger les accumulateurs lorsque ceux-çi sont installés dans le dispositif. Du fait que des accumulateurs, tels que les accu- mulateurs nickel-cadmium, sont vendus avec les mêmes tailles AA,C et B que les batteries de piles (non rechargeables), on peut insérer dans le dispositif soit des batteries de piles, soit des accumulateurs Cependant puisque la plupart des batteries de piles ne peuvent être rechargées sans dommages, on doit prendre d'extrêmes précautions pour s'assurer que le circuit de charge fournira du courant de recharge seulement lorsqu'un accumulateur est inséré dans le dispositif et ne fournira pas de courant de recharge lorsqu'une batterie de piles est insérée dans le dispositif. 2 - Le brevet des E U A ri' 4 147 838 décrit une con- figuration pour recharger seulement un accumulateur dans un dispositif consommant de l'énergie qui acceptera soit un ac- cumulateur, soit une batterie à piles Ce brevet décrit un contact de borne de charge distinct sur l'accumulateur qui vient en contact avec une borne de charge correspondante dans le dispositif Le contact de borne de charge est espacé des contacts de borne de courant sur la batterie et vient en contact avec la borne de charge correspondante du dispositif en un emplacement éloigné des contacts de borne de courant. Puisqu'une batterie de piles ne possède pas un contact de borne de charge au même endroit, la structure décrite dans le brevet mentionné ci-dessus assure qu'une batterie de pi- les ne sera pas rechargée lorsqu'insérée dans le dispositif. La présente invention est un perfectionnement de la structu- re décrite dans le brevet mentionné précédemment. Les batteries classiques de taille AAC et B ont généralement une forme cylindrique, c'est-à-dire qu'elles s'étendent circulairement autour et axialement le long d'un axe central et ont un contact de borne de courant à une ex- trémité du cylindre et un autre contact de borne de courant à l'autre extrémité du cylindre Du fait de cette forme cy- lindrique on peut insérer la batterie dans le dispositif suivant un certain nombre de positions en rotation différen- tes Plus particulièrement, tandis que l'on doit insérer la batterie de manière qu'elle soit alignée axialement avec la cavité s'étendant axialement dans laquelle la batterie est placée dans le dispositif, on peut faire tourner la batterie autour de son axe et l'installer dans la cavité du disposi- tif suivant l'une quelconque de ses positions en rotation. Par conséquent, l'utilisation d'un contact de bornes du type de celui décrit dans le brevet mentionné précédemment, sur la surfacé extérieure périphérique de la batterie peut faire que le contact entre le contact de borne de charge sur la batterie et la borne de charge correspondante dans le dis- positif n'ait pas lieu La présente invention, aborde ce pro- blème et fournit une solution qui assure que le contact a toujours lieu. En conséquence la présente invention a pour buts de: réaliser un accumulateur adapté pour être chargé alors qu'il est installé dans un dispositif consommant de l'énergie; réaliser un moyen pour recharger seulement un accumulateur et empêcher la recharge d'une batterie de piles; réaliser des moyens pour recharger un accumula- teur dans toutes les positions en rotation dans lesquelles on peut placer l'accumulateur dans un dispositif consommant de l'énergie. Ces buts ainsi que d'autres sont réalisés par la présente invention qui, selon un mode de réalisation, com- porte un accumulateur (ou batterie) ayant un boitier délimi- té au moins en partie par une circonférence et contenant au moins un élément La batterie a un premier et un deuxième contact de borne de courant qui lui sont associés et un con- tact de borne de charge espacé des contacts de courant de la batterie Le contact de borne de charge est relié électri- quement à l'un des éléments et s'étend pratiquement autour de la circonférence de la batterie de manière à fournir un contact entre le contact de borne de charge sur la batterie et un contact de borne de charge correspondant dans le dis- positif pour toutes les positions en rotation de la batterie. La description qui va suivre se réfère aux figures annexées qui représentent respectivement: Figure 1, une vue en coupe de l'accumulateur comportant la présente invention; Figure 2, une vue de bout de l'accumulateur com- portant la présente invention; Figure 3, une vue de l'extrémité de la batterie rechargeable opposée à celle représentée figure 2. -4- En liaison avec la figure 1, on a représenté une coupe, de référence générale 10, d'un accumulateur, ou bat- terie comprenant la présente invention La batterie 10 a une forme générale cylindrique s'étendant à la fois circulaire- ment autour et axialement le long d'un axe X-X La batterie est constituée par un boitier cylindrique creux 12 formé d'un corps cylindrique creux 14 et d'un capuchon 16 réuni au corps 14 par un moyen classique tel que vissage, emboitage ou collage Ainsi reliés ensemble le corps 14 et le capuchon 16 coopèrent pour former une cavité-18 s'étendant sur toute la longueur axiale du boitier 12 A l'intérieur de la cavité 18 du boitier 12, une série d'éléments généralement cylin- driques, rechargeables 20 sont disposés en série; c'est à-dire que la borne négative 22 de l'un des éléments 20 est relié électriquement à la borne positive 24 de l'élément 20 adjacent suivant L'élément 20 à l'extrémité 26 du boitier 12 est relié électriquement à un premier contact de borne de courant 28 de la batterie 10 Le contact de borne de courant a généralement une configuration semblable à un disque et comporte une protubérance centrale 30 qui fait saillie dans une ouverture 32 située dans l'extrémité 26 du boitier de batterie 12 La borne de courant 28 est retenue à l'inté- rieur de la cavité 18 du boîtier 12 par une bague 14 de dia- mètre réduit qui est placée à l'extrémité 26 du boîtier de batterie 12 et qui a un diamètre intérieur inférieur au dia- mètre extérieur de la borne de courant 28 La protubérance du contact de borne de courant 28 est adaptée pour venir en contact avec une borne de courant correspondante (non re- présentée) contenue dans le dispositif. On trouve aussi, placée à l'intérieur de la cavité 18 du boîtier de batterie 12, un ruban conducteur 36 situé à l'extrémité 38 du boîtier 12 Le ruban est constitué par un matériau conducteur et relié électriquement à un élément 20 placé à proximité de l'extrémité 38 avec un deuxième contact de borne de courant 40 de la batterie 10 La borne de cou- rant 40 a généralement une configuration semblable à un ri- vet ayant une extrémité 42 faisant saillie de l'ouverture 44 placée dans la paroi terminale 38 du boîtier 12 Le contact de borne de courant 40 comprend en outre une tige 46 tra- versant l'ouverture 44 et placée entre l'extrémité faisant saillie 42, et une extrémité renflée 48 L'extrémité renflée 48 est placée dans la cavité 18 et est évasée de manière classique de façon à maintenir le ruban 36 fermement en con- tact et à le fixer au capuchon cylindrique 16 du boîtier de batterie 12. Le ruban 36 comprend une première branche 50 et une deuxième branche 54 reliée électriquement à la partie 50 par une partie intermédiaire 50 La branche 50 est fixée en- tre l'extrémité renflée 48 de la borne de courant 48 et la paroi d'extrémité 38 du boîtier 12 et est électriquement re- liée à la borne de courant 40 La branche 54 est placée en contact d'appui avec la borne positive de l'élément 20 pour réaliser une connexion électrique entre les éléments 20 et le contact de borne de courant 40. Pour pouvoir réaliser la charge de l'accumulateur , un contact de borne de charge 58 distinct est placé, es- pacé de chacune des bornes de courant 28 et 40 Le contact de borne de charge 58 est généralement constitué par une ba- gue ou une structure annulaire dont l'axe coïncide, de ma- nière générale, avec l'axe X-X Le contact de borne de char- ge 58 se trouve dans un évidement 60 s'étendant axialement et circulairement, réalisé dans la surface extérieure du boîtier de batterie 12 entre les bornes de courant 28 et 40. L'éviment 60 s'étend circulairement sur 3600 autour du et extérieurement au boîtier 12, Une fenêtre 62 s'étendant axialement dans le capuchon d'extrémité 16 du boîtier 12 réalise une ouverture adjacente au contact de borne de char- ge 58 par laquelle la partie intermédiaire 52 du ruban 36 peut faire saillie et ainsi être en contact avec et électri- quement reliée au contact de borne de charge 58 de n'importe -6- quelle manière classique, telle que par soudure Puisque le contact 58 s'étend pratiquement autour de la circonférence de la batterie 10, on a réalisé un moyen pour établir un contact de borne de charge qui vient en contact avec une borne de charge correspondante du dispositif pour toutes les positions en rotation de la batterie 10 autour de l'axe X-X. On remarquera facilement d'après la description précédente, que les contacts de borne de courant 28 et 40 forment les bornes du circuit de courant pour fournir l'énergie de l'accumulateur au dispositif et que les con- tacts de borne de charge forment les bornes du circuit de charge pour charger l'accumulateur Puisque, dans la batte- rie de la présente invention, le contact de borne de charge 58 est espacé des bornes de courant 28 et 40 et que la borne de charge correspondante dans le dispositif est, de la même manière, espacée des contacts de borne de courant 28 et 40, la charge d'une batterie de piles ayant les bornes de cou- rant aux mêmes emplacements que les contacts de borne de courant 28 et 40 sera exclue. Bien que l'on ait décrit ici le mode de réalisa- tion recommandé de la présente invention, on remarquera que des modifications peuvent y être apportées sans s'écarter du cadre de l'invention Par exemple la bague de recharge de la présente invention peut comprendre la borne de charge du dispositif. -7- REVENDICATIONS 1 Accumulateur ayant un boîtier ( 12) délimité, au moins en partie, par une circonférence, ce boîtier de batte- rie contenant au moins un élément ( 20), l'accumulateur ( 10) ayant un premier ( 28) et un deuxième ( 40) contacts de borne de courant associés avec lui, accumulateur caractérisé en ce qu'il comprend un contact de borne de charge ( 58) électri- quement relié à l'élément ( 20), ce contact de borne de char- ge étant espacé des contacts de borne de courant ( 28,40) et s'étendant pratiquement autour de la circonférence de l'ac- cumulateur. 2 Accumulateur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le contact de borne de charge ( 58) et l'un ( 28) des contacts de borne de courant forment le circuit de charge de l'accumulateur. 3 Accumulateur ayant un boîtier ( 12) généralement cylindrique, s'étendant axialement et circulairement pour contenir une série d'éléments ( 20) rechargeables reliés en série, l'accumulateur ayant un premier ( 28) et un deuxième ( 40) contacts de borne de courant associés avec lui, adaptés pour venir en contact avec les bornes correspondantes d'un dispositif consommant de l'énergie, accumulateur caractérisé en ce qu'il comprend un contact de borne de charge ( 58) es- pacé des contacts de borne de courant, ce contact de borne de charge étant relié électriquement à l'un des éléments ( 20) et s'étendant circulairement autour de l'extérieur du boîtier ( 12). 4 Accumulateur selon la revendication 3, caracté- risée en ce que le contact de borne de charge s'étend prati- quement sur 360 autour de la circonférence du boîtier ( 12). Accumulateur selon la revendication 4, caracté- risé en ce que le contact de borne de charge ( 58) et l'un ( 28) des contacts de borne de courant constituent les bornes du circuit de charge de l'accumulateur. 6 Accumulateur selon la revendication 5, caracté- risé en ce que le contact de borne de charge ( 58) est élec- triquerment en contact avec l'autre ( 40) des contacts de bor- ne de courant. 7 Circuit électrique comprenant un accumulateur ( 40) ayant un boîtier de batterie ( 12) généralement cylin- drique, s'étendant axialement et circulairement pour conte- nir au moins un élément rechargeable ( 20), ce boîtier ( 12) ayant un premier ( 28) et-un deuxième ( 40) contacts de borne de courant associés avec lui et adaptés pour être en contact de manière amovible avec les bornes correspondantes d'un dispositif consommant de l'énergie, cet accumulateur étant insérable dans ledit dispositif suivant une série de posi- tions en rotation autour de l'axe du boîtier cylindrique ( 12), circuit caractérisé en ce qu'il comprend: un contact de borne de charge ( 58) associé avec l'accumulateur et espacé des contacts de borne de courant et relié électriquement au dit élément ( 20); et un contact de borne de charge associé avec le dispositif consommant de l'énergie et adapté pour être élec- triquement en contact avec le contact de borne de charge ( 58) associé à l'accumulateur, avec au moins l'un ( 58) de ces contacts de borne de charge s'étendant circulairement autour de l'accumulateur pour fournir ledit contact électri- que pour toutes les positions en rotation de l'accumulateur. 8 Accumulateur caractérisé en ce qu'il comprend - un boîtier ( 12) creux, généralement cylindrique, avant une cavité ( 18) s'étendant d'une première extrémité ( 26) du boîtier cylindrique à une deuxième extrémité ( 38) de ce boîtier, le boîtier ayant une fenêtre ( 62) réalisant une ouverture de la cavité ( 18) vers l'extérieur du boîtier; une série d'éléments ( 20) rechargeables placés dans la cavité ( 18) et reliés électriquement en série un -premier élément de contact de borne de cou- rant ( 28) placé à la première extrémité ( 26) du premier boî- tier( 12); un deuxième élément de contact de borne de cou- rant ( 40) placé à la deuxième extrémité ( 38) du boîtier ( 12), ce deuxième élément de contact ( 40) ayant une première partie ( 42) faisant saillie à partir de la deuxième extrémi- té ( 38) du boîtier et une partie terminale renflée ( 48) pla- cée dans la cavité; un ruban ( 36) placé à la deuxième extrémité ( 38) de la cavité ( 18) ledit ruban comprenant une première bran- che ( 50) retenue entre le boîtier ( 12) et la partie renflée ( 48) du deuxième contact de borne de courant, une deuxième branche ( 54) placée en appui avec au moins l'un des éléments ( 20) en série, et comprenant en outre une partie intermé- diaire ( 52) reliant électriquement la première branche ( 50) à la deuxième branche ( 54); et une borne de contact de charge annulaire ( 58) s'étendant pratiquement sur 3600 à l'extérieur autour du boîtier et à proximité de la fenêtre ( 62), la partie inter- médiaire ( 52) du ruban faisant saillie dans la fenêtre pour ainsi être en contact avec la borne de contact de charge ( 58) annulaire et établir une connexion électrique avec cet- te dernière grâce à quoi la borne de charge ( 58) et la pre- mière borne de courant ( 28) forment les bornes du circuit de charge de l'accumulateur.