Brevet FR2964805A1 — publié le 20120316

i DISPOSITIF D'ENROULEMENT D'UN CABLE ELECTRIQUE DESTINE A ALIMENTER UN VEHICULE ELECTRIQUE [1] L'invention concerne un dispositif d'enroulement d'un câble électrique destiné à alimenter un véhicule électrique. Ce dispositif d'enroulement peut s'appliquer également à un véhicule hybride (c'est-à-dire un véhicule qui associe deux modes de génération de l'énergie comme par exemple l'énergie thermique et l'énergie électrique) connectable à une prise de courant (ou « plug in »). io [2] L'invention concerne également un véhicule muni d'un tel dispositif d'enroulement. [3] Les solutions mises en place pour recharger les véhicules électriques directement raccordables à une borne extérieure au véhicule sont équipées de câbles électriques. Ces câbles is électriques permettent de raccorder le véhicule à une borne de charge située sur la voie publique ou dans une installation privée. Après la recharge, l'utilisateur doit débrancher le câble du côté du véhicule et du côté de la borne de charge, l'enrouler puis le ranger dans le coffre de son véhicule ou dans 20 le lieu dans lequel la recharge a été faite. [4] Ces solutions présentent un certain nombre d'inconvénients. En effet, d'abord le nombre de manipulations est très important durant la vie du véhicule. Ensuite, la manipulation d'un câble peut potentiellement être salissante 25 pour l'utilisateur. En outre, le rangement d'un câble nécessite de prévoir un emplacement dans le coffre, ce qui diminue d'autant le volume disponible dans le coffre. Dans ce cas, le coffre doit être ouvert systématiquement pour récupérer le câble qui, si le coffre a été rempli d'objets, n'est pas forcément 30 facilement accessible. Par ailleurs, le branchement d'une prise côté véhicule peut s'avérer proéminent, car il faut une embase quasiment affleurant à la carrosserie. La longueur du câble est importante donc si la borne est proche l'encombrement du reste du câble est également important. En conclusion, la manipulation du câble est très contraignante. [5] Pour éviter d'avoir à manipuler constamment le câble, des dispositifs d'enroulement existent. [6] Le document US 5 855 262 décrit un dispositif d'enroulement pour un câble électrique destiné à alimenter un véhicule électrique. Ce dispositif comprend un boîtier situé dans le compartiment moteur du véhicule et dans lequel se trouve un câble électrique enroulé autour d'une bobine. io Chaque extrémité du câble ressort du boîtier. Une première extrémité est destinée à se connecter à une borne de fourniture d'énergie extérieure au véhicule. Une deuxième extrémité comprend des moyens permettant de se connecter au véhicule pour permettre le transfert de l'énergie électrique is vers le véhicule. Le câble peut être enroulé autour de la bobine lorsqu'il est en position de stockage. Le câble peut être déroulé de telle sorte que sa longueur du côté de la première extrémité peut varier à l'extérieur du véhicule. Le dispositif comprend également un ressort sur l'axe de la bobine, ce qui 20 permet au câble de se rétracter automatiquement dans le boîtier. [7] Le document US 5 445 252 décrit un dispositif d'enroulement pour un câble électrique destiné à alimenter un véhicule électrique. Ce dispositif est situé dans le 25 compartiment moteur du véhicule. Il comprend un boîtier dans lequel se trouvent une bobine et des poulies. Une partie du câble peut être enroulé autour de cette bobine et une autre partie du câble est guidée le long des poulies. Le dispositif est également équipé d'un système permettant au câble de se 30 rétracter automatiquement sur la bobine. Par ailleurs, la partie du câble qui se trouve autour des poulies est entourée d'une gaine qui comporte des sections rigides mobiles entre elles. Cette partie peut difficilement être enroulée autour de la bobine, c'est pourquoi, elle reste au niveau des poulies. [8] Ce dispositif d'enroulement présente néanmoins l'inconvénient d'être relativement volumineux. En effet, le boîtier doit être suffisamment profond pour loger la bobine sur laquelle le câble s'enroule et grâce à laquelle le câble peut être rétracté. Le boîtier doit en outre avoir des dimensions en longueur et en largeur suffisantes pour disposer les poulies autour desquelles le câble est guidé. [9] Le but de la présente invention est de proposer un dispositif d'enroulement rétractable pour un câble électrique io qui présente un encombrement réduit. [10] A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'enroulement d'un câble électrique destiné à alimenter un véhicule électrique comprenant un boîtier, un câble électrique repliable dans le boîtier et fixé au boîtier du côté d'une de ses is extrémités, le câble étant, en position repliée, guidé dans le boîtier le long d'un chemin en zigzag défini par des supports et dans une ouverture du boîtier du côté de son autre extrémité, caractérisé en ce qu'au moins une partie des supports est mobile en translation de façon à faire varier la distance entre 20 les supports qui peuvent, d'une part, se rapprocher l'un de l'autre pour déployer le câble et, d'autre part, s'éloigner l'un de l'autre pour replier le câble dans le boîtier. [1 1 ] Cela permet de pouvoir replier le câble dans une position rangée dans un volume relativement plan, contrairement au 25 rangement sur une bobine, permettant d'occuper moins de place. De ce fait, le boîtier présentera un encombrement réduit. [12] Une partie des supports est avantageusement fixe dans le boîtier. 30 [13] Ce mode de réalisation est plus simple à réaliser car seule une partie des supports est monté mobile. [14] Les supports mobiles sont de préférence dotés d'un moyen de rappel. [15] De cette manière, le câble peut se replier automatiquement dans le boîtier sous l'effet du moyen de rappel. [16] Les supports sont, de façon avantageuse, situés sur un 5 même plan. [17] Cette disposition des supports améliore la planéité du boîtier et permet au dispositif de minimiser encore son encombrement. [18] Quand le câble est en position déployée, les supports sont io de préférence disposés de telle sorte que le câble forme un chemin rectiligne. [19] Cela permet de disposer de la longueur maximum de câble à l'extérieur du dispositif. [20] Les supports sont préférentiellement disposés selon deux is rangées parallèles l'une par rapport à l'autre. [21] Les deux rangées sont avantageusement décalées. [22] Cela signifie que les supports ne sont pas en regard de manière à ce que le câble s'enroule alternativement autour d'un support d'une première rangée puis autour d'un support 20 d'une deuxième rangée et ainsi de suite. [23] Les supports sont de préférence mobiles en translation le long d'un rail de guidage. [24] Le dispositif d'enroulement comprend avantageusement un système de blocage du câble. 25 [25] Cela permet de stopper de déploiement du câble quand la longueur nécessaire est suffisante pour le branchement et d'éviter ainsi qu'en traînant au sol, le câble ne se dégrade ou ne se salisse. Ce système de blocage permet également, quand ile st activé, de débloquer le câble et de lui permettre 30 ainsi de se replier automatiquement s'il est associé au moyen de rappel. 20 25 2964805 s [26] Les supports sont des poulies. [27] Le mouvement du câble est facilité autour des poulies. [28] L'invention concerne également un véhicule électrique comprenant un dispositif d'enroulement comprenant un s logement situé sous le plancher de coffre ou dans la doublure d'aile du véhicule, le logement étant conformé de façon à recevoir le dispositif d'enroulement. [29] D'autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et io nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective de l'arrière d'un véhicule électrique ; - la figure 2 représente une vue en perspective du 15 boîtier du dispositif d'enroulement selon l'invention ; - la figure 3 représente une vue de dessus en coupe du dispositif d'enroulement dans lequel le câble est complètement replié à l'intérieur du boîtier ; - les figures 4 et 5 représentent une vue de dessus en coupe du dispositif d'enroulement dans lequel le câble est partiellement déployé à l'extérieur du boîtier ; - la figure 6 représente une vue de dessus en coupe du dispositif d'enroulement dans lequel le câble est complètement déployé à l'extérieur du boîtier. [30] La figure 1 montre l'arrière d'un véhicule électrique comprenant un dispositif d'enroulement 1 d'un câble électrique 2. Le véhicule comprend une aile arrière gauche 3 sur laquelle 30 se trouve une trappe 5 située au-dessus d'une roue arrière gauche 7 et un volet arrière 9 permettant d'accéder au coffre 11. [31 ] Comme cela est illustré en pointillés sur la figure 1, le dispositif d'enroulement 1 peut être placé soit sous le plancher de coffre 11 soit dans la doublure d'aile 3 du véhicule. Le câble 2 comprend, à l'une de ses extrémités 13, un moyen de connexion 14 destiné à pouvoir se connecter à une borne de recharge extérieure 15 au véhicule par l'intermédiaire d'une prise 230 Volts. Ce moyen de connexion est visible dans l'ouverture de la trappe 5. [32] La figure 2 montre le dispositif d'enroulement 1 io comprenant un boîtier 17 et un câble électrique 2. [33] Le boîtier 17 comporte un premier corps creux 19 de forme sensiblement parallélépipédique et un deuxième corps creux 21 de forme allongée et s'évasant à son extrémité libre. Le deuxième corps creux 21 est une goulotte dans laquelle is passe le câble électrique 2. [34] Le boîtier 17 comprend deux ouvertures au travers desquelles le câble peut transiter. Le câble 2 est disposé dans le boîtier entre ces deux ouvertures. [35] Une première ouverture 23 se trouve sur le premier corps 20 19. C'est du côté de cette première ouverture 23 que le câble 2 est connecté au véhicule. [36] Une deuxième ouverture 25 se trouve sur la partie évasée 27 de la goulotte 21. C'est du côté de cette deuxième ouverture 25 que le câble 2 est connectable à l'extérieur du 25 véhicule. La forme évasée permet de retenir le câble électrique 2 par sa prise 14 lorsqu'on rétracte le câble dans le boîtier car seul le câble peut glisser dans la partie allongée, pas la prise 14 qui est plus large que le câble 2. La goulotte 21 est particulièrement intéressante lorsqu'on souhaite déporter la 30 deuxième ouverture. Par exemple, si le premier corps 19 est rangé sous le plancher de coffre 11, la goulotte permet de déporter la prise du câble vers une trappe qui est située sur l'aile arrière du véhicule. [37] Le premier corps 19 du boîtier est visible sur les figures 3 à 6. La première ouverture 23 est située à gauche du boîtier. Le premier corps 19 montre également une troisième ouverture 27 située sur le bord inférieur droit du boîtier. Cette troisième ouverture 27 peut communiquer avec la goulotte 21 (non représenté). [38] L'intérieur du premier corps 19 du boîtier, visible sur la figure 3, comporte deux rangées de cinq poulies 28 chacune autour desquelles le câble électrique 2 est replié. io [39] Les poulies 28 sont disposées dans le boîtier de la façon suivante : une rangée 29 en haut et une rangée 31 en bas. Les deux rangées sont placées parallèlement l'une de l'autre le long de parois opposées du boîtier. Au moins une partie des poulies est mobile. is [40] Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 3 à 6, chaque rangée 29 et 31 comprend cinq poulies 28, la rangée 31 de poulies du bas étant fixe, c'est-à-dire qu'elle ne se déplace pas dans le boîtier. En revanche, cette rangée de poulies est montée mobile en rotation dans le boîtier. 20 [41] Les poulies 28 de la rangée 29 du haut sont, d'une part, montées mobiles en rotation sur le boîtier et, d'autre part, montées mobiles en translation sur le boîtier. [42] Les poulies 28 mobiles comprennent par exemple une tige en saillie (non représentée) qui peut coulisser dans un rail 33 25 de guidage. Le boîtier comprend cinq rails 33 de guidage le long desquels les poulies 28 mobiles peuvent glisser. [43] Les rails 33 sont verticaux et sont disposés entre chaque poulie 28 de la rangée fixe 31. Leur longueur est supérieure à la distance séparant les poulies mobiles et les poulies fixes. 30 [44] Les poulies 28 de la rangée fixe 31 du bas sont montées mobiles en rotation sur le boîtier. [45] Le boîtier comprend une barre 35 placée entre les poulies mobiles et son bord supérieur et parallèlement à ce dernier. Chaque poulie mobile est reliée à la barre 35 par une liaison élastique du type ressort 37. Au repos, le ressort 37 est contracté et la poulie 38 est proche de la barre 35. Lorsqu'il est sollicité, le ressort 37 se met en extension et la poulie 28 s'éloigne de la barre 35. [46] En position rétractée, le câble électrique 2 est replié autour des poulies 28 fixes et mobiles en forme de zigzag. io [47] Le câble 2 est bridé sur le boîtier au niveau de la première ouverture 25, c'est-à-dire qu'il est immobilisé en un point dans le boîtier. [48] Au niveau de la deuxième ouverture 25, le câble 2 est tantôt bridé, tantôt laissé libre au travers de cette ouverture. A is cet effet, le boîtier est équipé d'un système de blocage du câble. Le système de blocage comprend, d'une part, un bouton poussoir 39 situé sur la surface extérieure 41 de la partie évasée 27 de la goulotte 21 (visible sur la figure 2) et, d'autre part, une mâchoire (non visible sur les figures) située sur la 20 paroi interne de la deuxième ouverture 25. Lorsqu'on presse le bouton poussoir, les deux parties de la mâchoire s'écartent de façon à ne pas brider le câble. Lorsque le bouton poussoir est relâché, les deux parties de la mâchoire se resserrent de façon à enserrer le câble et à l'immobiliser. 25 [49] Nous allons à présent détailler le mouvement des poulies 28 selon que le câble 2 est replié (ou rétracté) dans le boîtier 17 ou déplié (ou en extension) à l'extérieur du boîtier. [50] Lorsque le câble 2 est complètement replié dans le boîtier conformément à la figure 3, la rangée 29 de poulies mobiles se 30 trouve au plus proche d'une paroi du boîtier représentée en haut des figures. Les ressorts 37 sont comprimés et permettent de maintenir les poulies 28 au plus proche de la paroi. Les poulies mobiles sont distantes des poulies fixes d'une distance maximale D. Le câble est replié autour de ces poulies. La longueur du câble est d'au moins dix fois la distance D. [51] Pour déployer le câble, l'utilisateur commence toujours au préalable par appuyer sur le bouton poussoir 39 pour libérer le câble 2. Lorsque la longueur de câble souhaitée est obtenue, l'utilisateur relâche le bouton poussoir 39, immobilisant ainsi le câble. [52] Pour déployer le câble 2 d'une longueur égale à deux fois la distance D et en référence à la figure 4, l'utilisateur exerce io une force F1 sur la prise dans la direction de la flèche. Une première poulie 28a mobile coulisse alors le long du rail vers les poulies fixes, provoquant ainsi l'extension du ressort 37a. La première poulie vient en butée au niveau du rail. La butée est située au-dessous du niveau de la rangée des poulies fixes is et se trouve au plus proche de la paroi du boîtier représentée en bas de la figure. [53] Pour déployer le câble 2 d'une longueur égale à quatre fois la distance D et en référence à la figure 5, l'utilisateur exerce une force F2 sur la prise du câble électrique. La force 20 F2 est supérieure à la force F1. La première poulie 28a et une deuxième poulie 28b coulissent le long du rail vers les poulies fixes provoquant ainsi l'extension du premier ressort 37a et d'un deuxième ressort 37b. [54] Pour le déploiement complet du câble 2qui correspond ici 25 à une longueur de dix fois la longueur D, l'utilisateur exerce une force F5 sur le câble. Toutes les poulies mobiles coulissent le long de leurs rails de guidage respectifs vers les poulies fixes jusqu'à être au plus proche de la paroi du boîtier représentée en bas des figures. Tous les ressorts 37 sont en 30 extension. Le câble 2 est complètement tendu entre les poulies selon un chemin rectiligne. [55] Une fois que le câble est en extension (partiellement ou complètement), il peut être rétracté automatiquement. Io [56] Pour ce faire, l'utilisateur appuie sur le bouton poussoir 39, sans exercer de force sur le câble 2. Sous l'effet des ressorts qui se compressent, les poulies 28 mobiles remontent, repliant ainsi le câble dans le boîtier. [57] Selon un mode de réalisation non illustré, toutes les poulies peuvent également être mobiles en translation. Dans ce cas, en extension, les deux rangées de poulies se rejoignent à mi-chemin et sont alignées lorsque le câble est déployé. io [58] De façon alternative et non illustrée, d'autres éléments que des poulies pourraient être employés tels que des supports en forme de boucle, de crochet qui permettent au câble de glisser dessus et qui sont mobiles en translation. REVENDICATIONS1. Dispositif d'enroulement (1) d'un câble électrique destiné à alimenter un véhicule électrique comprenant un boîtier (17), un câble électrique (2) repliable dans le boîtier et fixé au boîtier du côté d'une de ses extrémités, le câble (2) étant, en position repliée, guidé dans le boîtier le long d'un chemin en zigzag défini par des supports (28) et dans une ouverture (25) du boîtier du côté de son autre extrémité, caractérisé en ce qu'au moins une partie des supports (28) est mobile en translation io de façon à faire varier la distance entre les supports qui peuvent, d'une part, se rapprocher l'un de l'autre pour déployer le câble et, d'autre part, s'éloigner l'un de l'autre pour replier le câble dans le boîtier. 2. Dispositif d'enroulement selon la revendication 1 is caractérisé en ce qu'une partie des supports (28) est fixe dans le boîtier (17). 3. Dispositif d'enroulement selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les supports (28) mobiles sont dotés d'un moyen de rappel (37). 20 4. Dispositif d'enroulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les supports (28) sont situés sur un même plan. 5. Dispositif d'enroulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, quand le 25 câble (2) est en position déployée, les supports (28) sont disposés de telle sorte que le câble forme un chemin rectiligne. 6. Dispositif d'enroulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les supports 30 (28) sont disposés selon deux rangées (29, 31) parallèles l'une par rapport à l'autre. 7. Dispositif d'enroulement selon la revendication 6, les deux rangées (29, 31) sont décalées. 8. Dispositif d'enroulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les supports (28) sont mobiles en translation le long d'un rail (33) de guidage. 9. Dispositif d'enroulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend un système de blocage du câble. l0 10. Dispositif d'enroulement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les supports (28) sont des poulies. 11. Véhicule électrique comprenant un dispositif d'enroulement selon l'une quelconque des revendications précédentes is caractérisé en ce qu'il comprend un logement situé sous le plancher de coffre (11) ou dans la doublure d'aile (3) du véhicule, le logement étant conformé de façon à recevoir le dispositif d'enroulement (1).