Brevet FR2566586A1 — publié le 19851227

"Dispositif portatif d'alimentation en courants'. La présente invention est relative à un dispositif d'alimentation en courant, portatif, auxiliaire, utilisable avec des appareils commandés par batterie, en particulier des appareils tels que des lecteurs de bandes et des postes de radio de faible poids. Il y a, depuis récemment, une augmentation importan- te du nombre et des types de dispositifs portatifs commandés par batterie. Ceci est particulièrement' vrai pour ce qui concerne les petits appareils de radio/lecteurs de bandes stéréophoniques, du type utilisant de petits casques d'écoute légers pour faciliter leur utilisa- tion durant des activités sportives et des exercices physiques. L'utilisation de tels appareils durant les exercices physiques, le jogging, le cyclisme, etc., exige que ces appareils soient prévus aussi compacts et aussi légers que possible, et ce idéalement de manière à pouvoir être attachés à une ceinture ou à un article d'habillement sans provoquer de gêne anormale. De telles limitations quant aux dimensions et au poids ont par conséquent amené la concep- tion de nombreux appareils de ce genre de manière qu'ils fonctionnent sous 3 Volts en utilisant deux piles AA classiques. Dans un appareil typique, deux piles AA alcalines du type "premium" donneront une durée de fonctionnement utile d'enviroin 12 heures. Les essais faits pour concevoir des sources d'énergie auxiliaires extérieures pour des dispositifs de ce genre ont eu pour résultat, jusqu'à présent, de grandes batteries encombran- tes qui souvent pèsent autant ou même plus que l'appareil à alimen- ter. Ces batteries forment en outre un ensemble additionnel à atta- cher ou fixer par pince séparément à la ceinture ou à un article d'habillement. L'invention sera décrite ci-après avec référence aux dessins non limitatifs annexes. La Figure I est une vue en projection isométrique du dispositif de la présente invention, tel qu'attaché à un appareil. La Figure 2 est une vue en perspective développée de l'une des formes de réalisation préférées de la présente invention. La Figure 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de la Figure 2, cette vue étant prise suivant la ligne 3-3 de cette dernière figure. La Figure 4 est une variante de forme de réalisation de la présente invention. La Figure 5 est une vue en coupe du dispositif de la Figure 4, cette vue étant prise suivant la ligne 5-5 de cette dernière figure. La présente invention prévoit une alimentation en courant auxiliaire, de faible poids, utilisant une série de piles-boutons, de préférence du type zinc-air. La présente invention prévoit un élément formant logement comportant une série de cavités, destinées à recevoir chacune une ou plusieurs piles-boutons en forme de disque, un dispositif de commutation pour régler le débit d'oxygène vers les piles, et un dispositif de connexion électrique destiné à connecter de façon appropriée la fourniture de courant à l'appareil ou au disposi- tif commandé par batterie. Bien que la présente invention soit décrite en se référant à des formes de réalisation préférées particulières, il sera entendu qu'il ne s'agit ci-après que de deux seulement des formes de réalisation préférées et que la discussion et la description ne sont par conséquent qu'illustratives, sans but limitatif quant au cadre de la présente invention. Le dispositif d'alimentation en courant, portatif, auxiliaire, constituant la forme de réalisation préférée, comprend un logement de faible poids, destiné à recevoir plusieurs piles-boutons en forme de disque, du type zinc-air, en vue de fournir un courant auxiliaire sous 3V et/ou 6V. La Figure I illustre un dispositif du type envisagé suivant la présente invention, désigné d'une manièere générale par le numéro de référence 1 et qui est attaché à un appareil à commander, représenté seulement en trait d'axe. Dans la forme de réalisation illustrée par la Figure 2, le logement principal 2 compor- te quatre cavités ou puits 3, 4, 5 et 6, destinés à recevoir chacun une seule pile-bouton 13, 14, 15 et 16, ainsi qu'une plaque d'appui 7 et un dispositif de commutation coulissant 8 disposé entre cette plaque d'appui et la surface exposée des contacts positifs des piles-bou- tons 13, 14, 15 et 16, ce dispositif de commutation 8 comportant une nervure 18 destinée à s'adapter dans une ouverture 28 et à faire 4 saillie à travers celle-ci. Le dispositif de commutation 8 peut être déplacé vers l'avant ou vers l'arrière par glissement, grâce à la nervurel8 de telle sorte que, lorsqu'il se trouve dans la position "hors circuit", ce dispositif de commutation 8 empêche le passage d'air à travers les ouvertures 23, 24, 25 et 26 vers les piles-boutons 13, 14, 15 et 16, tandis que, lorsqu'il se trouve dans la position "en circuit", ce dispositif permet le passage d'air à travers ces ouvertures vers les piles-boutons susdites. Le dispositif d'alimentation en courant suivant l'invention comprend en outre des moyens de connexion 9 par lesquels il peut être'connecté électriquement à un appareil d'utili- sation. Comme illustré par la Figure 2, la plaque de commuta- tion préférée obture simplement les divers trous d'air de chacune des piles-boutons. A titre de variante, l'élément de commutation peut agir en arrêtant l'accès de l'oxygène à l'intérieur du dispositif d'alimentation en courant par obturation des ouvertures 23, 24, 25 et 26. Cette autre forme de réalisation peut être moins avantageuse en ce sens que la totalité de l'oxygène existant à l'intérieur du disposi- tif d'alimentation en courant au moment o il est mis hors circuit sera encore disponible pour les piles, tandis que la plaque de commuta- tion préférée empêcherait tout apport supplémentaire quelconque d'oxygène aux piles, en plus de la quantité déjà effectivement présen- te à l'intérieur de celles-ci. La plaque d'appui 7 est fixée en place par une patte de blocage 17 qui est destinée à pénétrer dans une ouverture 27 du logement 2 et à s'y adapter de manière amovible. Dans la forme de réalisation illustrée par la Figure 2, les piles 13 et 14 d'une part, et les piles 15 et 16 d'autre part, sont reliées en série, les deux paires de piles pouvant être connectées en parallèle pour fournir 3V ou en série pour donner 6V. Comme illustré par la Figure 3, les piles 13 et 14 sont connectées électriquement entre elles par un élément de contact 9. Un élément de contact similaire, non représenté, relie la pile à la pile 16. Dans la forme de réalisation illustrée par la Figure 4, le dispositif d'alimentation en courant auxiliaire comprend un logement 32 comportant des cavités 33, 34, 35 et 36, destinées chacu- ne à recevoir deux piles-boutons du type zinc-air. La plaque d'appui 7 et l'élément de commutation 8 de la Figure 3 sont semblables à l'élément d'appui 7 et à l'élément de commutation 8 de la Figure 2. Le dispositif d'alimentation en courant de la Figure 4 comprend également un élément de commutation électrique 38 convenablement câblé pour donner suivant les désirs un courant sous 3V ou sous 6V. Les piles-boutons 43a, 43b,44a, 44b, 45a,45b, 46a et 46b des Figures 4 et 5 sont semblables aux piles-boutons du type zinc-air utilisées dans le dispositif de la Figure 1. Les piles a et b respectives de chaque paire sont montées en série de sorte que la paire de piles se trouvant dans chacune des cavités donnera du courant sous 3V. Un élément de contact positif 37 est disposé pour mettre en contact le boîtier positif des piles-boutons 43a et 43b, et l'élément de contact négatif 39 est disposé de manière à mettre en contact le boîtier négatif des piles-boutons 43b et 44b. Des éléments de contact similaires, non représentés,relient les piles a, 45b,46a et 46b. Les paires respectives de cavités sont connec- tées de façon appropriée au commutateur 38 par l'intermédiaire duquel les quatre paires de piles peuvent être connectées en parallèle pour donner 3 Volts, ou bien deux paires peuvent être connectées en série entre elles et ensuite en parallèle aux deux paires restantes de piles, de manière à donner 6 Volts. La pile-bouton préférée pour l'utilisation dans le dispositif d'alimentation en courant portatif auxiliaire est une pile du type zinc-air, modèle 1200 HP, ayant une tension à vide minimum normale de 1,45/1,35 V, une capacité de 2400mAh et un poids d'envi- ron 9,9 g. Chaque pile a un diamètre maximum de 30,48 mm et une épaisseur d'environ 5,1 mm. Alors que l'alimentation en courant sous 3V interne fournie par deux piles alcalines de AA "premium".aurait une durée utile d'environ 12 heures, les quatres piles-boutons du dispositif illustré par la Figure I auraient une durée utile de 48 heures, et les huit piles du dispositif illustré par la Figure 3 auraient une durée utile de plus de 96 heures. Il est à noter que la capacité de courant limite des piles du type zinc- air, telles que celles utilisées avec le dispositif de la présente invention, est déterminée par l'aire cathodi- que. Pour cette raison, l'utilisation -de huit piles minces, par opposi- tion à quatre piles-boutons plus épaisses (dans la forme de réalisation illustrée par la Figure 3) donnera une capacité de courant double puisque les huit piles donneront une aire cathodique double. Le dispositif de la présente invention peut être atta- ché à une ceinture ou à un article d'habillement, mais la minceur et le faible poids du dispositif d'alimentation en courant ainsi obtenu permettront toutefois de l'attacher directement à l'extérieur de l'appareil que ce dispositif alimente. Ceci peut être fait par des moyens appropriés quelconques, l'utilisation de dispositifs de fixation du type Velcro étant particulièrement avantageuse. La fixation directe du dispositif d'alimentation en courant à l'appareil d'utilisation permet à l'usager de n'avoir pratique- ment qu'un seul élément à fixer à sa ceinture ou à un vêtement, la combinaison de l'appareil d'utilisation et du dispositif d'alimentation auxiliaire étant, du fait de son poids et de son épaisseur, à peine plus grande ou plus lourde que le dispositif d'utilisation lui-même. Il sera évident que d'autres changements, modifica- tions et variantes pourront être envisagés au dispositif d'alimentation en courant décrit sans sortir pour autant du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS. 1. Dispositif d'alimentation en courant auxiliaire, de faible poids (1), caractérisé en ce qu'il comprend un logement (2) comportant plusieurs cavités (3, 4, 5, 6; 33, 34, 35, 36) destinées à recevoir chacune au moins une pile-bouton en forme de disque, un élément de commutation (8) permettant de régler le débit d'oxygè- ne à cette pile, et des moyens de connexion électrique (9) pour relier de façon appropriée ce dispositif à un appareil commandé par batterie. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les pilesboutons en forme de disque sont des piles du type zinc-air. 3. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément de commutation est un élément monté à glissement qui, dans la position "hors circuit" obture l'entrée de l'oxygène vers l'intérieur du logement. 4. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendica- tions I et 2, caractérisé en ce que l'élément de commutation est un élément monté à glissement qui, dans la position "hors circuit" entre en contact et obture plusieurs trous d'air prévus dans chacune des piles et par lesquels l'oxygène pourrait sinon pénétrer dans ces piles. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il est destiné à contenir quatre piles ayant chacune une capacité typique de 2400mAh. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendica- tions I à 4, caractérisé en ce qu'il est destiné à contenir huit piles ayant chacune une capacité typique de 2400mAh. 7. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le logement (2) comporte quatre cavités (3, 4, 5, 6), les piles (13, 14) se trouvant dans une paire de cavités adjacentes étant connectées en série, les piles (15, 16) de l'autre paire de cavités adjacentes étant également connectées en série. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les piles se trouvant dans les paires respectives de cavités sont connectées en parallèle entre elles. 9. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les piles se trouvant dans les paires respectives de cavités sont connectées en série entre elles. 10. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les piles se trouvant dans les paires respectives de cavités sont connectées à un élément de commutation électrique de manière qu'elles puissent être connectées sélectivement en série ou en parallè- le.