Brevet FR2712435A1 — publié le 19950519

! DISPOSITIF DE MAINTIEN DE BLOC DE BATTERIE L'invention concerne, de façon globale, les blocs de batterie et de façon plus spécifique, un dispositif pour le maintien d'un bloc de batterie dans un logement contenant un dispositif fonctionnant sous batterie. Dans le domaine des dispositifs électroniques portables, on a besoin d'enlever facilement et de refixer, de façon sûre, des blocs de batterie sur des dispositifs portables fonctionnant sous batterie. Lorsque les blocs de10 batterie sont fixés aux dispositifs portables fonctionnant sous batterie, il est nécessaire d'établir des connexions électriques positives entre le bloc de batterie et le dispositifs portables fonctionnant sous batterie de telle façon que le bloc de batterie puisse fournir une15 alimentation de puissance constante au dispositifs portables fonctionnant sous batterie. Précédemment, il existait de nombreux dispositifs constituant une simple fixation et un simple enlèvement d'un bloc de batterie entre un dispositifs portables20 fonctionnant sous batterie; cependant, certains des blocs de batterie et des mécanismes de maintien des dispositifs portables fonctionnant sous batterie fonctionnaient mal lorsqu'ils étaient soumis à un environnement rude. Alors, il serait avantageux de créer un dispositif de maintien de25 bloc de batterie assurant un maintien plus sûr du bloc de batterie et par conséquent, une meilleure qualité de connexion électrique entre le bloc de batterie et le dispositifs portables fonctionnant sous batterie. La Figure 1 est une illustration d'un radiotéléphone portable pouvant utiliser la présente invention; la Figure 2 est une illustration d'un logement d'un radiotéléphone portable comme celui illustré sur la Figure 1 utilisant la présente invention; la Figure 3 est une vue arrière d'un radiotéléphone portable et d'un bloc de batterie fixé selon la présente invention; la Figure 4 est une vue de section droite de l'interface entre le bloc de batterie et le logement arrière du radiotélephone portable illustré sur la Figure 3; la Figure 5 est une vue agrandie illustrant une partie du logement arrière du radiotéléphone portable utilisant la présente invention; la Figure 6 est une vue en élévation de droite d'une partie du logement arrière d'un radiotéléphone portable utilisant la présente invention; la Figure 7 est une illustration du faisceau théorique utilisé pour les calculs nécessaires à la présente invention; et la Figure 8 est une illustration d'une vue de section du faisceau théorique illustré sur la Figure 7. De façon globale, le dispositif de maintien du bloc de batterie décrit ici est une partie moulée par injection. La partie moulée par injection comprend un logement arrière25 de radiotélephone portable, deux rails pour le coulissement d'un bloc de batterie et six barres de guidage pour le maintien du bloc de batterie sur le radiotéléphone portable. Quatre des six barres de guidage sont des barres de guidage du type adapté. Les barres de guidage du type30 adapté ont une forme en U et sont couplées aux rails. Un canal est englobé à partir des rails sous les barres de guidage du type adapté pour permettre une flexion des barres de guidage. Une flexion des barres de guidage du type adapté est provoquée par les protubérances du bloc de batterie lorsque le bloc de batterie est complètement inséré. La flexion fournit un effort calculé sur le bloc de batterie. Cet effort calculé assure une connexion électrique de grande qualité entre les contacts électriques du bloc de batterie et les contacts électriques du radiotéléphone portable. La Figure 1 est une illustration d'un radiotéléphone portable 100 muni d'un bloc de batterie amovible 101 fixé dessus. Le radiotéléphone portable 100 est un quelconque parmi plusieurs dispositifs électriques portables alimentés par batterie et utilisés de nos jours, d'autres comprennent15 des ordinateurs portables, des récepteurs d'appel et des lampes à éclat. La Figure 2 est une illustration du logement arrière 200 du radiotéléphone portable 100 utilisant la présente invention. Dans le mode de mise en oeuvre préféré, le logement arrière 200 possède deux rails20 201, 203 parallèles l'un à l'autre et dans le sens de la longueur le long du côté arrière du logement arrière 200. Chacun des rails 201, 203 comprend au moins une barre de guidage adaptée pour exercée une pression sur le bloc de batterie amovible 101 lorsqu'il est complètement inséré.25 Dans le mode de mise en oeuvre préféré, le premier rail 201 contient trois barres de guidage 207, 209, 211. Les barres de guidage 207 et 211 sont du type adapté qui sont l'objet de la présente invention. Le second rail 203 contient, de même, trois barres de guidage 213, 215, 217. Les barres de30 guidage 213 et 217 sont, de même, du type adapté. D'autres modes de mise en oeuvre également suffisants peuvent contenir un nombre différent de rails et un nombre différent de barre de guidage du type adapté comme nécessaire pour les conditions du mode de mise en oeuvre35 particulier. Les ouvertures 205 dans le logement arrière 200 permettent un accès à un premier ensemble de contacts électriques couplés aux composants électriques contenus dans le logement de radiotéléphone portable lorsque le radiotéléphone portable est complètement assemblé. Lorsque le radiotéléphone portable 100 est complètement assemblé, le premier ensemble de contact électrique se projette du côté arrière du logement arrière 200 à travers l'ouverture 205. Chacun des contacts électriques exercent un effort sur le bloc de batterie amovible 101 lorsqu'il est complètement inséré. Pour surmonter cet effort, les barres de guidage du type adapté sont conçues pour fournir un effort dépassant celui fourni par les contacts électriques et l'effort provoqué par le poids du bloc de batterie amovible 101 lui même. Les calculs utilisés pour la conception des barres de guidage du type adapté du mode de mise en oeuvre préféré sont illustré ci-dessous. La Figure 3 est une illustration d'une vue arrière en plan du radiotéléphone portable 100 avec le bloc de batterie amovible 101 fixé dessus. La Figure 4 est une vue de section droite de la section A-A indiquée sur la Figure 3. La Figure 4 renforce l'illustration de l'interface entre le bloc de batterie amovible 101 et le logement arrière 200 du radiotéléphone portable 100. A partir de la section A-A25 illustrée sur la Figure 4, on peut voir clairement le rail 201 s'élevant du logement arrière 200. La zone indiquée par la référence numérique 401 est un espace de canal permettant à la 207 de fléchir à l'écart du logement arrière 200 sur le point d'interférence forcée 407. Le30 point d'interférence forcée 407 est provoqué par la barre de guidage du type adaptée 207 et la protubérance 409 du logement du bloc de batterie. La Figure 5 est une vue agrandie illustrant une partie du logement arrière 200 du radiotélephone portable 100 utilisant la présente invention. Cette vue est une illustration claire du logement arrière 200 comprenant le canal 403 dans le second rail 203 et la barre de guidage 213. Les ouvertures 205 dans le logement arrière 200 comme établi précédemment permettent un accès au premier ensemble de contacts électriques qui sont couplés aux composants électriques contenus dans le radiotéléphone portable 100. Ce premier ensemble de contacts électriques exerce un effort sur le bloc de batterie amovible 101 lorsqu'il est complètement inséré. Dans le mode de mise en oeuvre préféré, on trouve quatre contacts électriques dans le premier ensemble de contacts électriques. Chacun des quatre contacts exerce un effort de 50 g entraînant un effort globale de logement arrière 200 g contre le bloc de batterie amovible 101 contre lequel le bloc de batterie15 amovible 101 doit fournir un effort au moins égal et opposé pour assurer une connexion fiable entre un premier et un second ensembles de contacts électriques. La Figure 6 est une vue de droite en élévation illustrant, de façon détaillée, le rail 203 et la barre de guidage du type adaptée 213. En conjonction, les quatre barres de guidage 207, 211, 213, 217 fournissent un effort dépassant celui créé par le poids du bloc de batterie le plus lourd possible et l'effort du premier ensemble de contacts électriques. Lorsque le bloc de batterie amovible25 101 est inséré dans le dispositif de maintien de bloc de batterie du radiotéléphone portable 100, le bloc de batterie amovible 101 coulisse le long de l'ensemble des rails 201, 203. Une partie du bloc de batterie amovible 101, en fait la protubérance 409 illustrée sur la Figure 4, coulisse le long du côté inférieur des six barres de guidage 207, 209, 211, 213, 215, 217 présentes dans le mode de mise en oeuvre préféré. Comme le bloc de batterie amovible 101 coulisse le long de l'ensemble des rails 201, 203, les protubérances 409 viennent en contact avec la partie en forme de U des barres de guidage du type adapté. La partie en forme de U des barres de guidage du type adapté fléchit vers le haut et à l'écart du logement arrière 200. Cette flexion produit une charge ou effort sur les protubérances du bloc de batterie amovible 101, tirant 5 le bloc de batterie amovible 101 vers le logement arrière du radiotéléphone portable 100. A l'aide d'une conception soignée des barres de guidage 207, 211, 213, 217 pour appliquer un effort prédéterminé, on peut s'assurer que le bloc de batterie amovible o101 maintiendra un effort10 suffisant sur le premier ensemble de contacts électriques, entraînant une connexion électrique de haute qualité. Un calcul spécifique concernant la détermination de la forme, du matériau, de la base et de la hauteur des barres de guidage 207, 211, 213, 217 et de leurs canaux et15 rails respectifs est présenté ci- dessous. Les rayons 601, 603, 605 sont incorporés dans la conception pour réduire les contraintes et les concentrations d'efforts et pour augmenter la flexibilité et la longévité des barres de guidage du type adapté et des rails correspondants. La20 forme exacte des rayons 601, 603, 605 ne fait pas l'objet de la présente invention; cependant, l'homme de l'art sera capable d'incorporer ces rayons. La Figure 7 est un modèle d'un faisceau théorique à extrémité fixée qui a été utilisé pour calculer la forme de U 607 de la Figure 6. La Figure 8 est une illustration de la section droite B-B comme indiquée sur la Figure 7, indiquant les dimensions de base (b) et de hauteur (h) du faisceau. W est l'amplitude de l'effort requise par les barres de guidage du type adapté. Dans le mode de mise en oeuvre préféré, W est calculé en considérant que les barres de guidage du type adapté doivent produire un effort au moins suffisant pour maintenir le plus lourd bloc de batterie (190 g) plus un effort égal à celui appliqué au bloc de batterie par le premier ensemble de contacts électriques (200 g): W = 190 g + 4(50 g) = 390 g 390 g est le poids total que le dispositif de maintien de bloc de batterie doit supporté. Comme il y a 4 barres de guidage du type adapté, chacune des barres de guidage du type adapté produit 1/4 de l'effort total requis: Wbar = 390 g/4 = 97,5 g = 0,0975 kg Convertissons à présent la masse en une force, ce qui donne: M x a = F; et 0,0975 x 9,81 = 0,956 N En utilisant les équations pour la flexion y, le moment d'inertie I et la contrainte maximum du matériau aOAx, ont peut résoudre les valeurs inconnues b et h: WL3 Y=- 192EI bh3 i=-;et 3WL MAX 4bh En calculant les dimensions des barres de guidage 207, 211, 213, 217, on a considéré: y = l'amplitude de la flexion désirée = 0,5 mm; GMAX = la contrainte maximum du matériau = 40 N/mm2; L = 13 mm; W = 0,956 N; a = l'accélération de la gravité = 9,81 m/sec2; et E = le module de Young = 1900 N/mm. Ce qui entraine les équations suivantes pour b et h WL3 (0,956X13)2 67 b 16Eh3y 16(1900X0,59)3(0,5) =0,67m h- mxL 40(13)2 =09mm 12Ey 12(1900)(0,5) REVENDICATIONS 1. Dispositif de maintien de bloc de batterie formé, de façon intégrale, d'un premier côté plan d'un logement (200) d'un dispositif électrique et recevant un bloc de batterie, ledit dispositif de maintien de bloc de batterie étant caractérisé par: - un premier rail (201) couplé au premier côté plan et possédant au moins un premier canal (401) formé dedans le long d'une première partie du premier rail, le premier10 canal (401) étant normal au premier côté plan; et - au moins une première barre de guidage du type adapté (207) couplée, de façon intégrale, à la première partie du premier rail et formant un côté supérieur dudit premier canal (401), au moins la première barre de guidage15 du type adapté (207) possédant une forme telle que lors d'une complète insertion du bloc de batterie (101), la barre de guidage du type adapté (207) fléchisse à l'écart du premier côté plan sous l'action du bloc de batterie (101) et exerce un premier effort prédéterminé sur le bloc de batterie (101) vers le premier côté plan. 2. Dispositif de maintien de bloc de batterie selon la revendication 1, caractérisé de plus par: - un second rail (203) couplé au premier côté plan et parallèle audit premier rail (201), le second rail (203) possédant au moins un second canal formé dedans le long d'une seconde partie du second rail, le second canal étant, de même, normal au premier côté plan; et - au moins une seconde barre de guidage du type adapté (213) couplée, de façon intégrale, à la seconde partie du second rail (203) et formant un côté supérieur dudit second canal, au moins la seconde barre de guidage du type adapté (213) possédant la forme d'au moins la première barre de guidage du type adapté (207). 3. Dispositif de maintien d'un bloc de batterie selon la revendication 1, caractérisé en ce que la forme d'au moins la première barre de guidage du type adapté (207) est une forme en U dans laquelle le sommet de la forme en U s'impose sur le premier canal. 4. Dispositif de maintien d'un bloc de batterie selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier côté plan possède une pluralité de contacts exerçant un second effort prédéterminé sur le bloc de batterie (101) lorsque ledit bloc de batterie est complètement inséré. 5. Dispositif de maintien d'un bloc de batterie selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier effort prédéterminé dépend du poids du bloc de batterie (101) et du second effort prédéterminé. 6. Dispositif de maintien d'un bloc de batterie selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier effort prédéterminé dépasse le second effort prédéterminé et l'effort créé par la poids du bloc de batterie (101). 7. Dispositif de maintien d'un bloc de batterie selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite barre de guidage (207) possède une hauteur et une largeur25 prédéterminées pour créer le premier effort prédéterminé. 8. Radiotéléphone (100) comprenant un premier logement possédant un dispositif électrique placé dedans, un premier ensemble de contacts électriques partiellement placé dans le logement et possédant une première et une30 seconde extrémités, la première extrémité du premier ensemble de contacts électriques étant raccordée au dispositif électrique et la seconde extrémité du premier il ensemble de contacts électriques se projetant en dehors du côté arrière du premier logement et un dispositif de maintien de bloc de batterie formé, de façon intégrale, au côté arrière du logement pour recevoir un bloc de batterie (101), le bloc de batterie (101) possédant un second ensemble de contacts électriques, ledit dispositif de maintien de bloc de batterie étant caractérisé par: - un premier rail (201) couplé au premier côté plan et possédant au moins un premier canal (401) formé le long d'une première partie du premier rail (201), le premier canal (401) étant normal au côté arrière du logement (200); - un second rail (203) couplé au premier côté plan et parallèle audit premier rail (201), le second rail (203) possédant au moins un second canal formé dedans le long15 d'une seconde partie du second rail, le second canal étant normal, de même, au côté arrière du logement (200); et - au moins une première et une seconde barres de guidage du type adapté (207, 213) respectivement couplées, de façon intégrale, à la première partie du premier rail20 (201) et à la seconde partie du second rail (203), les au moins première et seconde barres de guidage du type adapté possédant une forme telle que lors d'une complète insertion du bloc de batterie (101), les première et seconde barres de guidage du type adapté (207, 213) fléchissent à l'écart25 du côté arrière du logement (200) sous l'action du bloc de batterie (101) et exerçant un premier effort prédéterminé sur le bloc de batterie (101) vers le premier côté plan et couplant électriquement lesdits premier et second ensembles de contacts électriques. 9. Radiotéléphone (100) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la forme des au moins première et seconde barres de guidage du type adapté (207, 213) est une forme en U dans laquelle le sommet de la forme en U s'introduit sur les premier et second canaux. 10. Radiotéléphone (100) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier effort prédéterminé dépend du poids du bloc de batterie et d'un second effort prédéterminé créé par le premier ensemble de contacts électriques.