Brevet FR2578103A1 — publié le 19860829

La présente invention concerne une boite à piles, notamment à usage militaire, comprenant un boîtier et un couvercle associables amoviblement selon un plan de joint, le boîtier présentant une série d'alvéoles destinés à recevoir chacun une pile sensiblement cylindrique ayant un pôle à chaque extrémité axiale, tandis que le couvercle renferme des pontages électriques pour relier les piles en série entre deux bornes de sortie lorsque le couvercle est fermé sur le boîtier. Dans une telle boite, il est connu de mettre les piles alternativement dans un sens et dans l'autre, auquel cas, pour le montage en série, chaque pile est raccordée à une pile inversée par un pontage du couvercle et à une autre pile inversée par un pontage entre les fonds d'alvéoles. Pour la conduction électrique dans les contacts, un ressort hélicoïdal est interpose entre chaque pile et le fond de son alvéole. Cette disposition a toutefois de nombreux inconvénients. En fonctionnement, les ressorts helicol- daux ont une inductance genante pour certaines utilisations (radio) et ont une de toute façon une résistance électrique non négligeable. Ceci est d'autant plus sensible que tous les ressorts sont en série dans le circuit. Lorsqu'on ouvre le couvercle pour remplacer les piles, celles-ci ont tendance à sauter de leur logement sous l'effet des ressorts, ce qui n'est pas pratique. Lorsqu'on met en place de nouvelles piles, il faut tenir compte de leur sens de montage. Pour fermer le couvercle, il faut en meme temps comprimer les ressorts tendant à chasser les piles de leurs alvéoles. Tous ces inconvénients sont particulièrement sensibles en usage militaire ou la boite à piles est souvent utilisée pour faire fonctionner un appareil de radio, et où le changement de piles est susceptible d'être effectué dans des conditions difficiles. Le but de l'invention est ainsi de remédier à ces inconvénients en proposant une boite à piles dans laquelle le circuit électrique est faiblement résistant et sensiblement démuni d'inductance, et avec laquelle les piles soient très faciles à remplacer. Suivant l'invention, la boite à piles du genre énoncé au début est c-aractérisée en ce que I'extrémité de chaque alvéole opposée au plan de joint est reliée par un conducteur de remontée à un contact respectif situé dans le plan de joint du boîtier, en ce que les pontages électriques ont chacun, sensiblement dans le plan de joint du couvercle, deux contacts positionnés l'un en correspondance avec l'un des alvéoles du boîtier, l'autre en correspondance avec un contact porté par un conducteur de remontée associé à un alvéole voisin, et en ce que des moyens élastiques portes par le couvercle poussent les pontages en bascule vers le boîtier lorsque le couvercle est fermé, de façon que les deux contacts de chaque pontage s'appuient indépendamment l'un de l'autre sur le contact ou respectivement l'extrémité de pile associé du boîtier. Ainsi, toutes les piles se montent dans le même sens dans les alvéoles du boîtier. De plus, les moyens élastiques ne sont plus situés entre les piles et les fonds d'alvéoles, mais servent à pousser les pontages vers le boîtier. Ils ne sont donc plus en série dans le circuit électrique, et ils n'ont plus tendance à éjecter les piles des alvéoles. Grâce au montage en bascule des pontages dans le couvercle, les deux contacts de chaque pontage peuvent saillir différemment du couvercle et par conséquent s'adapter au niveau où se trouvent, relativement au plan de joint, le contact et respectivement l'extrémité de pile portés par le boîtier.Grâce à 1 'inven- tion, le raccordement électrique entre un pôle d'une pile et le pôle oppose d'une pile voisine est électriquement très sûr même si les deux piles sont très rapprochées l'une de l'autre et même Si la course élastique des pontages est relativement importante par exemple 4 mm). D'autres particularités et avantages de 1 'inven- tion ressortiront encore de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une boite à piles selon l'invention, avec coupe partielle selon le plan I-I de la figure 3 ; - la figure 2 est une vue de face de la boite a piles de la figure 1, avec coupe partielle selon le plan Il - Il de la figure 3 ; - la figure 3 est une vue en coupe selon le plan III - III de la figure 1 ; - la figures4 est une vue partielle en coupe selon la ligne IV - IV de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue à échelle agrandie du détail V de la figure 4 ; - la figure 6 est une vue du couvercle selon le plan VI - VI de la figure 1, avec représentation en traits mixtes de l'emplacement des alvéoles du boîtier ;; - la figure 7 est une vue correspondant à une partie de la figure 5, montrant le pontage au repos ; - la figure 8 est une vue en perspective d'un pontage - la figure 9 est une vue à échelle agrandie d'un détail de la figure 3 ; - la figure 10 est une vue partielle en perspective montrant le boîtier au cours du montage d'un conducteur de remontée ; la figure 11 est une vue analogue à la figure 2 mais illustrant l'impossibilité de fermer le couvercle lorsqu'une pile est montée en polarité inverse ; - la figure 12 est une vue en perspective d'un second mode de réalisation d'un pontage et illustrant la façon dont il coopère avec une pile montée dans le bon sens ; - la figure 13 est une vue analogue à la figure 12 mais concernant le cas ou la pile est montée dans le mauvais sens ; et --la figure 14 est une vue analogue à la figure 5 mais concernant une variante de réalisation des moyens élastiques. Comme le montre la figure 1, la boite à piles comprend un boîtier de forme générale parallélépipêdique 1 sur lequel est articulé un couvercle 2 selon un axe 3, adjacent et parallèle à l'un de ses bords. En position fermée (figure 1), le couvercle s'appuie sur le boîtier 1 selon un plan de joint 4, et est maintenu en appui contre le boîtier par un dispositif de verrouillage à arceau 6 basculant relativement au boîtier 1 autour d'un axe 7. Le boîtier 1, réalisé en matiere plastique, présente un certain nombre d'alvéoles cylindriques 8 dont l'axe est perpendiculaire au plan 4 et qui débouchent dans le plan 4. Du côté opposé au plan 4, adjacent à une base 9 du boîtier 1, les alvéoles 8 sont fermes. Les alvéoles 8 sont destinés à recevoir chacun une pile électrique cylindrique 11 dont une extrémité 12, appelée "fond" est plane et perpendiculaire a l'axe et constitue un pôle négatif, tandis que l'autre extrémité 13, appelée "tête" présente en saillie un téton axial 14 constituant le pôle positif de la pile. Toutes les piles 11 sont montées électriquement en série entre deux bornes 16a et 16b débouchant dans la base 9 du boîtier 1. Dans l'exemple représenté, il y a onze alvéoles 8 de façon à réaliser une boite à piles délivrant entre ses bornes 16a et 16b une tension de onze fois 1,5 = 16,5 Volts. La boite à piles renferme des conducteurs reliant entre eux les alvéoles 8 de façon que, suivant un but de l'invention, les piles 11 puissent être toutes montées dans le même sens, c'est à-dire, dans l'exemple représenté, avec leurs têtes 13 adjacentes à la base 9 du boîtier 1 et leur fond 12 au voisinage du plan de joint 4. A ce titre, le boîtier 1 renferme au voisinage de chaque alvéole 8 une lame métallique électriquement conductrice - ou conducteur de remontée - 17 coudée en L. Une branche de remontée 18 du L occupe un conduit 19 de section rectangulaire, s'étendant parallèlement à l'axe de l'alvéole 8 associé et sur toute la hauteur dudit alvéole (voir figures 4, 9 et 10). Chaque conduit 19 communique avec l'alvéole 8 associé sur toute la hauteur de celui-ci par un étranglement 21 entre deux nervures opposées 22., Dans le plan de joint 4, sont pratiqués des logements 23 (figures 4 et 5) communiquant chacun avec l'un des conduits 19 du côte oppose à l'étranglement 21. Chaque logement 23 est occupé par une extrémité libre 24 de la branche de remontée 18 du conducteur 17.L'extrémité 24 est recourbée à 900 en direction opposée à 1 'al- véole 8 voisin pour constituer un contact de remontée à fleur du plan de joint 4. L'autre branche 26 du L s'étend diamétralement dans le fond de l'alvéole 8, dans un évidement 27 entre deux bossages opposés 28 (voir figures 2, 4, 9 et 10). Le coude 29 du L est rétréci par rapport aux deux branches 18 et 26,et s'étend dans l'étranglement 21 (figures 9 et 10). Au contraire, la branche 18 a une largeur trop importante pour pouvoir atteindre 1 'al- véole 8 à travers l'étranglement 21. Le boîtier 1 est monobloc, et comme le montre la figure 10, les conducteurs de remontée 17 se montent depuis le plan de joint 4 par coulissement de la branche 18 dans le conduit 19 tandis que le coude 29 coulisse dans l'étranglement 21 jusqu'à ce que la branche 26 bute au fond de l'évidement 27. Le couvercle 2 renferme des pontages électrique- ment conducteurs 32 (figures 4 et 5) entre chacun de dix contacts de remontée 24 et chaque fois un alvéole voisin 8, différent de celui au fond duquel apparaît le conducteur de remontée 17 portant le contact 24 considéré (le rôle du onzième contact de remontée 24 sera exposé plus loin). Il est ainsi réalisé un montage série des onze alvéoles 8 lorsque le couvercle 2 est ferme, au moyen d'un trajet conducteur comprenant entre chaque paire d'alvéoles successifs un conducteur de remontée 17 et un pontage 32. Comme le montre la figure 5, chaque pontage comprend une barrette conductrice sensiblement rigide 32, sensiblement en forme de U dont les extrémités 33 constituent des contacts qui, en raison de leur positionnement dans le couvercle 2, sont capables de coopérer l'un avec un contact de remontée 24, l'autre avec le centre du pôle 12 d'une pile 11. Le couvercle 2 comprend un corps 34 en matière plastique présentant du côté du plan de joint 4 des évidements 36 dans lesquels les barrettes 32 sont logées avec leurs contacts 33 dirigés vers le boîtier 1. Comme le montre la figure 5, les évidements 36 assurent aux barrettes un guidage avec un certain jeu dans le sens de la longueur de ces dernières (partie gauche de la figure) mais un guidage relativement précis dans le sens de l'épaisseur des barrettes 32 mesurée parallèlement au plan de joint 4. Ainsi, les barrettes 32 ont une certaine liberté de basculement dans leur plan mais leur plan est maintenu sensiblement perpendiculaire au plan de joint.Grâce à cette liberté de basculement, comme le montre la partie gauche de la figure 5, les barrettes 32 peuvent s'incliner pour s'appuyer de manière égale sur le fond 12 d'une pile 11 et sur un contact 24 même si ces derniers ne sont pas à la même distance du plan de joint 4. Le couvercle 2 comprend encore une plaque de fermeture 37 fixée contre le corps 34 et portant à l'opposé de celui-ci le plan de joint 4 du couvercle 2. La plaque 37 ferme les évidements 36 de façon à retenir prisonnières les barrettes 32 entre elle et le corps 34, mais présente toutefois pour chaque évidement 36 deux orifices 38 dans chacun desquels est engagé l'un des contacts 33 avec un jeu suffisant pour permettre le basculement précité de la barrette 32. Chaque évidement 36 renferme en outre un ressort helicoidal de compression 39 monte entre une paroi 41 du corps 34 (par exemple e fond d'un puits cylindrique 42) et un bossage 43 porte par la barrette 32 sensiblement en son milieu, à l'opposé du plan de joint 4. Comme le montre la figure 8, le bossage 43 a sensiblement la forme d'un couteau de bascule de façon à permettre les mouvements de bascule des barrettes 32 sans déformation anormale des ressorts 39, comme le montre la partie gauche de la figure 5. L'arrête 44 du couteau de bascule s'étend sensiblement selon l'axe de basculement des barrettes 32 et selon un diamètre du ressort 39. Ainsi, comme on l'aura compris, les pontages 32 sont libres de toute attache rigide relativement au couvercle 2, et sont simplement poussés par les ressorts 39 dans le sens faisant saillir les contacts 33 au-delà du plan de joint 4 à travers le orifices 38. Comme le montre la figure 7, la plaque de fermeture 37 présente entre chaque paire d'orifices 38 associée à l'un des évidements 36 une région 46 servant de butée déterminant pour les pontages 32 une position de saillie maximale des contacts 33, dans laquelle les ressorts 39 sont précontraints. Comme le montre la figure 1, les bornes négative 16a et positive 16b de la boite sont portées par des broches 47 montées à force (ou surmoulées) dans le boîtier 1, et s'étendant selon une direction sensiblement perpendiculaire au plan de joint 4. A-leur extrémité opposée aux bornes 16a et 16b, les broches 47 forment dans le plan de joint des contacts de borne 47a et 47b respectivement. Lorsque le couvercle 2 est en position de fermeture sur le boîtier 1, le contact de remontée 24 qui ne coopère avec aucun desdits pontages 32 précédem- ment décrits, coopère avec un pontage 32b le raccordant électriquement au contact de borne positif 47b. Comme le montre la figure 6, le couvercle 2 présente un pontage 32a raccordant le contact de borne 47a à l'alvéole en regard duquel le couvercle 2 ne présente aucun des pontages 32, 32b décrits précédemment. La structure des pontages 32a et 32b, et leur montage dans le couvercle 2 sont analogues a ce qui a été décrit à propos des pontages 32. La boite à piles qui vient d'être décrite s'utilise de la façon suivante : On place au départ onze piles 11 chacune dans l'un des alvéoles 8, chacune de façon que son fond 12 soit apparent au voisinage du plan de joint 4. Le couvercle 2 est alors ouvert et tous les pontages 32, 32a, 32b sont dans la position représentée à la figure 7 c'est-adire en saillie maximale des contacts 33. Lorsqu'on rabat le couvercle 2 sur le boiter 1, les douze pontages 32, 32a, 32b ferment simultanément le circuit mettant les onze piles en série entre les bornes 16a, 16b. Chaque pontage 32, 32a, 32b bascule de façon a s'appuyer de manière sensiblement égale sur les deux surfaces de contact (12, 24, 47a, 47b) qu'il doit raccorder dans-le plan de joint.Comme représenté à la figure 7, les extrémités 33 des pontages 32 peuvent être légèrement bombées pour que la résistance électrique de chaque contact ne soit pas affectée par l'inclinaison des pontages 32. Grâce à l'invention, il est possible de raccorder ainsi de façon sure des surfaces de contact (24, 12, 47a, 47b) pouvant être très proches l'une de l'autre, et décalées l'une par rapport à l'autre relativement au plan de joint 4, et présenter une tolérance très défavorable sur leur distance par rapport au plan de joint 4. Comme le montre la figure 11, si l'une au moins des piles 11 est montée à 1 'envers, son fond 12 ne peut penetrer dans l'évidement 27 entre les bossages 28 de sorte qu'il ne peut y avoir contact électrique entre le fond 12 de la pile et la branche 26 du conducteur de remontée 27. D'autre part, le contact saillant 14 de la pile dépasse du plan de joint 4 et bute contre la plaque de fermeture 37 du couvercle 2, empêchant la fermeture complète de ce dernier. L'utilisateur constate donc immédiatement l'anomalie. Dans une variante de réalisation représentée aux figures 12 et 13, chaque pontage 32 ou 32a coopérant avec un fond 12 de pile, est bifurqué à son extrémité destinée à coopérer avec ledit fond, et présente un contact 33 sur chacune des deux branches 48 de la bifurcation. Ainsi, au lieu de coopérer avec le centre du fond 12 comme le faisaient les pontages des figuresl à 11, les pontages de la figure 12 coopèrent avec la pile 11 entièrement en dehors d'une région centrale qui, comme le montre la figure 13, serait occupée par le pôle saillant 14 si la pile 11 était montée à l'envers. Le fait de prévoir un détrompage à la fois au fond et à l'extrémité ouverte de chaque alvéole 8 est intéressant dans le cas non représenté ou chaque alvéole 8 doit contenir deux piles en série, car il est alors possible que une seulement des deux piles soit montée à l'envers. Dans le mode de réalisation de la figure 14, chaque pontage 32, 32a, 32b est sollicité non par un seul ressort 39, mais par deux ressorts 39a, 39b montés l'un à côté de l'autre, chacun sensiblement derrière l'un des contacts 33, de façon à avoir des enfoncements différents lorsque, comme représenté, le pontage 32 est incliné en bascule. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir de son cadre. En particulier les conducteurs de remontée peuvent être constitués d'une tige cylindrique ou autre glissée dans le conduit de section correspondante et rivée à une languette de fond d'alvéole. Les barrettes peuvent être élastiques entre les contacts tels que 33. REVENDICATIONS 1. Boite à piles comprenant un boîtier (1) et un couvercle (2) associables amoviblement selon un plan de joint (4), le boîtier (1) présentant une série d'alvéoles (8) destinés à recevoir chacun une pile sensiblement cylindrique (11) ayant un pôle à chaque extrémité axiale (12,13), tandis que le couvercle (2) renferme des pontages électriques (32) pour relier les piles (11) en série entre deux bornes de sortie (16a, 16b) lorsque le couvercle (2) est fermé sur le boîtier (1), caractérisée en ce que l'extrémité (37) de chaque alvéole (8) opposée au plan de joint (4) est reliée par un conduc- teur de remontée (17) à un contact respectif (24) situé dans le plan de joint (4) du boîtier (1), en ce que les pontages électriques (32) ont chacun, sensiblement dans le plan de joint (4) du couvercle (2) deux contacts (33) positionnés l'un en correspondance avec l'un des alvéoles (8) du boîtier (1), l'autre en correspondance avec un contact de remontée (24) porté par un conducteur de remontée associé à un alvéole voisin (8), et en ce que des moyens élastiques (39) portés par le couvercle (2) poussent les pontages (32) en bascule vers le boîtier (1) lorsque le couvercle (2) est fermé, de façon que les deux contacts (33) de chaque pontage (32) s'appuyent indépendamment l'un de l'autre sur le contact (24) ou respectivement l'extrémité (12) de pile (11) associé du boîtier (1). 2. Boite à piles conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que les pontages (32) sont sensiblement rigides. 3. Boite à piles conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les pontages (32) sont guidés avec un certain jeu de basculement dans des évidements (36) du couvercle (2). 4. Boite à piles conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens elasti ques comprennent pour chaque pontage (32) au moins un ressort de compression (39) monté entre le pontage (32) et une paroi (4) portée rigidement par le couvercle (2). 5. Boite à piles conforme à la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens élastiques comprennent pour chaque pontage un ressort unique (39) s'appuyant sur un bossage (43), ce bossage formant couteau de bascule. 6. Boite à piles conforme à la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens élastiques comprennent deux ressorts hélicoïdaux (39a, 39b) montés l'un à côté de l'autre de façon à avoir des tensions differentes lorsque le pontage associé (32) est incliné en bascule. 7. Boite à piles conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les pontages (32) sont libres de toute attache rigide relativement au couvercle (2). 8. Boite à piles conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le couvercle (2) comprend des moyens de butée (46) déterminant pour les pontages (32) une position de saillie maximale dans laquelle les moyens élastiques (39, 39a, 39b) sont précontrai nts. 9.Boite à piles conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les pontages (32) ont une forme générale en U, les deux contacts (33) de chaque pontage (32) étant sensiblement aux deux extrémités du U, et en ce que le couvercle (2) comprend un corps (34) envidé du côté du plan de joint (4) pour recevoir les pontages (32), et une plaque de fermeture 37) adjacente au plan de joint (4) et présentant un orifice (38) pour chaque contact t33) de chaque pontage (32). 10. Boite à piles conforme à la revendication 9, caractérisée en ce que la plaque de fermeture (7) sert de butée déterminant pour les pontages (32) une position de saillie maximale dans laquelle les moyens élastiques (39, 39a, 39b) sont précontraints. 11. Boite à piles conforme à l'une des revendications 9 ou 10, destinée à recevoir des piles (11) ayant à leur tête (13) un pôle central saillant (14) et à l'autre extrémité un pôle porte par un fond plat (12) de la pile, caractérisée en ce que le fond des alvéoles (8) présente un évidement central (27) capable de recevoir le pôle central saillant (14) mais trop étroit pour recevoir le fond plat (12), et en ce que la plaque de fermeture (37) est positionnée par rapport au plan de joint (4) pour buter sur le pôle central saillant d'une pile (11) montée à 1 envers dans son alvéole (8) et empêcher ainsi la fermeture du couvercle (2). 12. Boite à-piles conforme à l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en se que l'un des pontages (32a) est disposé dans le couvercle (2) en correspondance avec l'un des alvéoles (8) et avec un contact (47a) porté par le boîtier (1) dans le plan de joint (4j et relie à une première borne de sortie (16a) de la boite à piles. 13. Boite à piles conforme à l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'un des pontages (32b) est dispose dans le couvercle (2) en correspondance avec l'un des contacts (24) portés par un conducteur de remontée (17) et avec un contact (47b) porté par le boitier (1) dans le plan de joint (4) et relié à une seconde borne de sortie (16b) de la boite à piles. 14. Boite à piles conforme à l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que chaque conducteur de remontée (17) est conformé sensiblement selon un L dont une branche (26) est adjacente au fond de l'alvéole (8) et une branche de remontée (18) est logée dans un conduit (19) communiquant avec l'alvéole (8) sur toute sa longueur par un étranglement (21), la branche de remontée (18) du conducteur étant plus large que l'etran- glement (11) tandis que le coude (29) du conducteur de remontée est rétréci par rapport à la branche de remontée (18) du conducteur (17) de façon à pouvoir, au montage, coulisser dans l'étranglement (21). 15. Boite à piles conforme a la revendication 14, caractérisée en ce que chaque conducteur de remontée (17) est réalisé avec une lame métallique. 16. Boite a piles conforme à l'une des revendications 1 à 15 destinée à des piles ayant à leur tête (13) un pôle central saillant (14) et à l'autre extrémité un pôle réparti sur tout le fond (12) de la pile (11), caractérisée en ce que le fond des alvéoles (8) présente un évidement central (27) au fond duquel le conducteur de remontée (17) est apparent. 17. Boite à piles conforme a l'une des revendications 1 à 16, destinée à des piles (11) ayant à leur tête (13) un pôle central saillant (14) et à l'autre extrémité un pôle réparti sur tout le fond (12) de la pile (11), caractérisée en ce que les pontages (32) sont conformés pour coopérer avec les fonds (12) de piles entièrement en dehors d'une région centrale qui serait occupée par le pôle saillant (14) d'une pile (11) montée à l'envers. 18. Boite à piles conforme à la revendication 17, caractérisée en ce que la région d'extrémité des pontages (32) qui est destinée à coopérer avec les fonds (12) des piles (11) est bifurquée et porte un contact (33) sur chacune des deux branches (48) de la bifucartion.