Brevet FR3082047A1 — publié le 20191206

DISPOSITIF COMPRENANT UN SUPPORT POUR ACCESSOIRES CONNECTES PAR FIXATIONS AIMANTEES. La présente invention concerne un dispositif 5 comprenant un support permettant le maintien en contact, la fixation, le réglage et la communication électronique d'accessoires entre eux et/ou avec un dispositif externe, ledit support et chaque accessoire étant munis d'au moins un élément 10 magnétique de connexion électronique propre à coopérer avec un élément magnétique de connexion en vis-à-vis correspondant. Elle concerne également les ensembles support et accessoires correspondants. 15 Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive, dans le domaine de la communication entre objets, casques, trousses, sacs à dos, valises, capuches, colliers, bracelets montres réglables, instruments sportifs ou tous 20 appareils utilisant des éléments magnétiques pour se connecter. Les objets magnétiques ou ferromagnétiques peuvent se diviser en deux catégories : les matériaux doux, qui s'aimantent facilement (haute perméabilité 25 et de manière réversible), et les matériaux durs car d'une forte aimantation rémanente, qui sont utilisés comme aimants permanents. Dans la suite on utilisera le terme objet magnétique pour désigner indifféremment les matériaux 30 doux ou les matériaux durs qui forment donc des aimants permanents. Notons qu'un aimant permanent peut aussi bien être un aimant naturel qu'un aimant artificiel. Dans 2 ce cas, il peut donc être de constitution très variable. Il peut de plus être conformé de façon simple, adaptée aux usages désirés de façon à lui faire prendre avec une bonne stabilité une aimantation beaucoup plus intense et plus durable que celle des aimants naturels. Par la suite, on sera également amené à mentionner les polarités ou pôles du ou des aimants 10 constituant les objets magnétiques utilisés. Tout aimant présente deux portions opposées appelées ses pôles, à savoir un pôle positif ou pôle nord (tendance à se diriger vers le nord) et un pôle négatif opposé ou pôle sud. De par sa disposition, le 15 ou les aimants d'un élément magnétique d'une partie est amené à coopérer avec le ou les aimants de l'élément magnétique de l'autre partie par une de ses portions opposées. Pour simplifier, on appellera par la suite l'aimant dont la portion agencée pour 20 coopérer avec l'autre partie, présente le pôle positif, un aimant positif, et celui qui présente le pôle négatif, un aimant négatif. On connaît déjà des dispositifs pour mettre en contact, ajuster et/ou fixer entre elles des parties 25 de vêtements, tels que des robes, ou des accessoires par exemple vestimentaires, tels que des chaussures ou des ceintures. Le maintien en contact, le réglage, l'ajustement ou la fermeture d'un vêtement, d'une chaussure, ou de 30 tout autre accessoire est ainsi traditionnellement effectué à l'aide de bouton-boutonnière, bouton-étrier, bouton pression, fermoir, lacet, oeillet, fermeture à glissière ou encore par le biais de 3 moyens d'accrochage connus sous la marque " Velcro@ ". De tels dispositifs, connus pour certains depuis l'antiquité, présentent des moyens de fixation 5 amovibles, comprenant des moyens mâles et des moyens femelles connectables entre eux, qui comportent des inconvénients. Ces moyens ne sont pas en effet facilement ajustables, et ne permettent pas de connexion 10 électrique permettant la communication et/ou la transmission d'informations en instantané. Ils peuvent par ailleurs être bruyants lors de leur connexion/déconnexion. De plus, leur ajustement va toujours nécessiter 15 une intervention manuelle précise de l'utilisateur, ce qui est parfois difficile pour certains d'entre eux, comme par exemple en situation de risque et/ou de danger. L'utilisation d'aimants pour connecter deux 20 pièces entre elles est également connue et va permettre de pallier certains de ces inconvénients. Mais de façon générale, les systèmes de l'art antérieur utilisant des aimants permettent uniquement d'associer deux parties dans une position 25 prédéterminée d'éléments mâles et femelles, sans possibilité de modifier l'emplacement de ces éléments entre eux, ni de connectique électrique. De plus, les éléments magnétiques qui sont métalliques, peuvent dans certains cas présenter un 30 poids gênant et/ou risquent de générer un champ magnétique néfaste pour la santé. En effet, on comprend que le poids d'un casque puisse être gênant et/ou qu'un champ magnétique trop 4 fort puisse présenter des inconvénients, par exemple en risquant de dérégler des dispositifs électroniques qui seraient placés à proximité, un pacemaker par exemple ou un système GPS ou un compas. 5 On connaît par ailleurs des systèmes de connectique électronique par fichage d'une prise male dans une prise femelle. On connaît aussi des systèmes d'aide et de maintien par aimantation faible de deux connecteurs surfaciques l'un avec l'autre comme sur les ordinateurs du type connu sous la dénomination Mac Pro de la société américaine Apple. Il s'agit ici d'une alimentation électrique de puissance et la connexion est facilement détachable. La présente invention vise à résoudre ces inconvénients, en proposant un dispositif pour fixation ou ajustage entre elles de parties d'accessoires, répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique notamment en ce qu'elle permet d'optimiser le poids et la force des aimants mis en oeuvre, notamment grâce à des aimants ultra puissants constitués d'aimants placés en polarité alternée nord / sud, en ce qu'elle engendre une plus grande facilité de mise en place et ce en autorisant une meilleure fixation, un plus grand confort pour l'utilisateur et une connectique électronique fiable et répétitive. La mise en oeuvre, mais également l'entretien (lavage par exemple) en sont également facilités. Dans ce but, la présente invention propose notamment un dispositif comprenant un support permettant la connexion électronique, le maintien en contact, et la fixation d'au moins deux accessoires 5 entre eux et/ou avec un appareil externe, caractérisé en ce que pour assurer ladite connexion le support est muni d'au moins deux premiers éléments magnétiques de connexion électronique reliés entre 5 eux de façon filaire et chaque accessoire est respectivement muni d'un second élément magnétique de connexion propre à coopérer avec un desdits premiers éléments magnétiques, en ce que chacun des premiers et seconds éléments magnétiques comporte au moins 10 deux groupes (ou blocs) comportant chacun au moins un aimant, à savoir un groupe d'aimant(s) positif(s) et un groupe d'aimants(s) négatif(s), les groupes d'un même élément magnétique étant fixés directement ou indirectement sur une même plaque et/ou entre eux, et 15 étant propres à coopérer avec l'autre élément magnétique, en ce que le champ des aimants est supérieur à 1 500 Gauss (par exemple 3 500 Gauss avec un aimant type Neodyme 52, ou 2 000 Gauss avec du N40) 20 et en ce que chaque aimant et/ou élément magnétique est associé à un élément de protection anti-magnétique. Par moyen de protection anti-magnétique et/ou magnétique on entend une plaque, un film ou un écrin 25 formant un écran agencé pour bloquer suffisamment les rayonnements magnétiques, les empêchant d'atteindre l'espace situé de l'autre côté de l'écran par rapport aux aimants. Pour ce faire et plus précisément, chaque premier 30 élément magnétique est fixé au support par exemple de façon inamovible, et comporte sur sa face située du côté de sa fixation au support, un écran isolant magnétique. Cet écran isolant constitué de façon 6 connue en elle-même protège donc, et comme on vient de le décrire, contre les rayonnements magnétiques, les organes situés de l'autre côté du support. Dans des modes de réalisation avantageux, on a de 5 plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - l'élément de protection magnétique est métallique, d'épaisseur de 0.1 mm à 2 mm, avantageusement de 0, 2 mm à 1, 5 mm, par exemple 10 égal à 0, 5 mm. Il peut s'agir par exemple d'une plaque fine de fer (d'épaisseur inférieure à 2 millimètres), ou avantageusement d'une plaque d'acier constituant un excellent miroir magnétique, d'épaisseur choisie par 15 l'homme du métier pour obtenir l'effet miroir/barrière désirée. On observe en effet qu'en fonction de la configuration et de l'épaisseur il y a accroissement de la force du champ magnétique de l'aimant et/ou de 20 l'élément magnétique du côté opposé audit élément de protection (effet miroir). Avec une pellicule de fer d'épaisseur de 0.2 mm, on peut par exemple augmenter de 20 % la force du champ magnétique ; 25 L'épaisseur peut par exemple être obtenue grâce au choix d'une plaque d'acier unique par exemple de 1.2 à 1.5 mm, ou par plusieurs couches de feuillard acier qui additionnées vont atteindre l'épaisseur nécessaire pour renvoyer le champ magnétique sur la 30 face opposée. On a observé ainsi que l'épaisseur optimale correspond à celle de l'aimant employé, donc 1.2 à 1.5 mm d'acier pour un aimant de 1.5 mm d'épaisseur. Mais une seule couche de feuillard acier 7 de 0.2 mm suffit à bloquer 80% du champ magnétique des aimants, et donc à protéger suffisamment l'électronique contenue dans les modules électroniques concernés et/ou associés. 5 - les premiers et seconds éléments magnétiques comportent des groupes d'aimants, les groupes des premiers éléments étant propres à coopérer avec les groupes de signes opposés, des seconds éléments correspondants ; 10 - les aimants d'un même premier ou second élément magnétique sont fixés rigidement et de façon isolée électriquement entre eux de façon inamovible ; - chaque premier et second éléments magnétiques comprend au moins deux aimants par groupe, les 15 aimants positifs d'un élément étant disposés en alternance avec les aimants négatifs du même élément ; - les aimants d'un même élément sont fixés côte à côte sur une plaque directement ou séparé par une 20 paroi ; - le champ des premiers et seconds éléments magnétiques est supérieur ou égal à 2 000 Gauss, avantageusement supérieur ou égal à 3 500 Gauss ; - chaque premier et chaque second éléments 25 magnétiques comportent au moins une rangée d'aimants insérés dans une couche de colle élastique résistante au lavage domestique, elle-même solidaire du support souple ou rigide ; - un ou plusieurs aimants de chaque premier et second 30 élément magnétique présentent une section transversale, en rectangle ou circulaire. - les aimants sont issus de la famille des terres rares du type Néodyne Fer Bore ; 8 - chaque premier et second élément magnétique, en tout ou en partie, est protégé par galvanisation avec du Nickel et/ou de l'Or et/ou de l'époxy. - la liaison filaire entre aimant et/ou éléments 5 magnétiques est intégrée entre deux feuilles de tissu dont une forme le support ; - la liaison filaire et le support sont extensibles. Par extensible on entend capable de s'étendre entre une première position, ramassée, et une deuxième 10 position, allongée de quelques centimètres, par exemple de 1 à 5 cm, par exemple 3 cm, par rapport à la première position. Pour ce faire, la liaison filaire est par exemple en accordéon et/ou en tirebouchon ; 15 - chaque accessoire comporte un boîtier amovible contenant un second élément magnétique agencé pour correspondre à un premier élément magnétique en vis-à-vis, de préhension manuelle par un utilisateur ; - au moins un boîtier d'accessoire comprend des 20 moyens de clipsage mécanique complémentaires agencés pour permettre l'ajustement/clipsage dudit boîtier sur une pièce de forme complémentaire solidaire du premier élément magnétique. L'invention propose également un casque, des 25 vêtements ou des accessoires comportant notamment des dispositifs présentant l'une et/ou l'autre des caractéristiques décrites ci-avant. Elle concerne aussi un ensemble casque et/ou vêtement comportant au moins un appareil portable par 30 un utilisateur et des moyens de connexion filaire par le biais d'un accessoire entre ledit casque ou vêtement et l'appareil portable. 9 L'appareil peut par exemple être un sac à dos, ou un gilet avec poche ou une poche amovible. Avantageusement l'appareil portable est un gilet muni d'une toile comprenant une nappe de fils 5 connectés, formant une matrice de détection d'une zone endommagée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation donnés ci-après à titre d'exemples non limitatifs. La 10 description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels : La figure 1 est une vue latérale d'un casque équipé d'un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention. 15 La figure 2 est une vue de dessus schématique d'un ensemble de premiers éléments magnétiques et d'un réseau de connexion possible entre eux, par exemple utilisable avec le casque de la figure 1. La figure 3 est une vue agrandie d'un mode de 20 réalisation d'un premier élément magnétique comprenant six sorties de connexion électriques. La figure 3A donne un exemple de schéma de répartition de câblage d'un premier élément magnétique du type prise USB. 25 La figure 4 est une vue en perspective éclatée d'un accessoire et du premier élément magnétique associé selon un mode de réalisation de l'invention. Les figures 5, 5A, 5B et 5C sont respectivement des vues en perspective, de dessus, latérale 30 longitudinale et latérale transversale d'un groupe ou bloc d'aimants appartenant à un premier ou second élément magnétique, selon le mode de réalisation de la figure 4. 10 La figure 6 est une vue en perspective éclatée d'un accessoire et du premier élément magnétique associé selon un autre mode de réalisation de l'invention. 5 La figure 7 est une vue en perspective schématique d'une toile support élastique associée à des premiers et deuxièmes éléments magnétiques reliés entre eux par des fils extensibles encaissant l'élasticité, selon un autre mode de réalisation de 10 l'invention. La figure 8 est une vue latérale d'un dispositif équipant un utilisateur et permettant une connexion externe au support (ici un casque avec un sac à dos), selon un autre mode de réalisation de l'invention. 15 La figure 8A montre un gilet connectable au casque de la figure 8. La figure 9 donne schématiquement un exemple de moyens de détection d'un choc et/ou perçage de la toile sur le gilet de la figure 8, qui peut être 20 relié au dispositif selon l'invention. La figure 10 est un schéma explicatif de connexion d'un dispositif selon le mode de réalisation plus particulièrement décrit ici. Dans la suite on utilisera si possible les mêmes 25 numéros de référence pour désigner les mêmes éléments ou des éléments similaires. Les aimants utilisés dans les modes de réalisation de l'invention plus particulièrement décrits ici sont de préférence à base de Néodyne Fer Bore de densité 30 7.3 à 7.5 g/cm3 compressé, le revêtement de l'aimant le rendant conducteur pouvant être obtenu par un alliage à base de nickel, zinc ou étain et/ou de cuivre. 11 Un processus avantageux de fabrication des matériaux magnétiques à base de terres rares utilisable avec l'invention est également et par exemple le suivant. 5 Les différentes matières premières pour alliage sont tout d'abord mélangées avec une grande précision, sous vide ou gaz inerte. Par exemple, on mélange les composants selon les préparations suivantes en masse du Néodyme fer bore 10 25% à 31% de Néodyme, 2 à 3% d'un mélange de Cu, Al, Co, Ga, Nb et Zz, de 0,8% à 1,1% de bore (Néodyme 38 à 52) et le reste de fer ou dans un mode de réalisation préféré du Néodyme dit 40 composé par de l'ordre de 28,8% de Néodyme, 1% de Bore, 4% de Ce, 15 Al, Cu, Co + autres et le reste de fer. La matière de base peut être obtenue par fusion des constituants ou par réduction en voie calciothermique, par exemple, vers 1300°C à partir d'un composé fluoré NdFe et du chlorure de fer FeC13 20 (NdF3+Ca+FeC13- REVENDICATIONS1. Dispositif (1) comprenant un support (2, 22) permettant la connexion électronique, le maintien en contact, et la fixation d'au moins deux accessoires (5, 6, 7, 8, 9, 10) entre eux et/ou avec un appareil externe (75, 77), caractérisé en ce que pour assurer ladite connexion le support est muni d'au moins deux premiers éléments magnétiques (21) de connexion électronique reliés entre eux de façon filaire (25) et chaque accessoire est respectivement muni d'un second élément magnétique de connexion propre à coopérer avec un desdits premiers éléments magnétiques, en ce que chacun des premiers et seconds éléments magnétiques comporte au moins deux groupes comportant chacun au moins un aimant (30, 31, 32, 33, 34, 35 ; 30', 31', 32', 33', 34', 35'), à savoir un groupe d'aimant(s) positif(s) (30, 31, 32 ; 30', 31', 32') et un groupe d'aimants(s) négatif(s) (33, 34, 35 ; 33', 34', 35'), les groupes d'un même élément magnétique étant fixés directement ou indirectement sur une même plaque souple ou rigide (37) et/ou entre eux, et étant propres à coopérer avec l'autre élément magnétique, en ce que le champ des aimants est supérieur à 1 500 Gauss, et en ce que chaque aimant et/ou élément magnétique est associé à un élément de protection (38) antimagnétique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de protection antimagnétique (38) est métallique, d'épaisseur de 0, 1 mm à 2 mm. 23 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers et seconds éléments magnétiques comportent des groupes d'aimants, les groupes des premiers 5 éléments étant propres à coopérer avec les groupes de signes opposés, des seconds éléments correspondants. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les aimants d'un même premier ou second élément 10 magnétique sont fixés rigidement et de façon isolée électriquement entre eux de façon inamovible. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque premier et second élément magnétique comprend 15 au moins deux aimants par groupe, les aimants positifs d'un élément étant disposés en alternance avec les aimants négatifs du même élément. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les 20 aimants d'un même élément sont fixés côte à côte sur une plaque (S). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le champ des premiers et seconds éléments magnétiques 25 est supérieur ou égal à 2 000 Gauss. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque premier et second élément magnétique comporte au moins une rangée d'aimants insérés dans une couche 30 de colle élastique résistante au lavage domestique, elle-même solidaire du support souple ou rigide. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que un 24 ou plusieurs aimants de chaque premier et second élément magnétique présentent une section transversale en rectangle ou circulaire. 10. Dispositif selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce que les aimants sont issus de la famille des terres rares du type Néodyne Fer Bore. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que 10 chaque premier et second élément magnétique, ou tout ou en partie, est protégé par galvanisation avec du Nickel et/ou de l'Or. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 15 liaison filaire (25, 26) entre aimants et/ou éléments magnétiques est intégrée entre deux feuilles de tissu (23, 27) dont une forme le support (22). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 20 liaison filaire (69, 70, 71) et le support (60) sont extensibles. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque accessoire (6, 7, 8, 9, 10) comporte un 25 boîtier amovible (41, 56) contenant un second élément magnétique agencé pour correspondre à un premier élément magnétique en vis-à-vis, de préhension manuelle par un utilisateur 15. Dispositif selon l'une quelconque des 30 revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins un boîtier d'accessoire comprend des moyens de clipsage mécanique complémentaires agencés pour permettre l'ajustement/clipsage dudit boîtier sur une 25 pièce de forme complémentaire solidaire du premier élément magnétique. 16. Casque (3), comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. 5 17. Vêtement comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes. 18. Ensemble comportant un casque selon la revendication 16 ou un vêtement selon la revendication 17, caractérisé en ce que il comporte 10 au moins un appareil portable (74) par un utilisateur (76) et des moyens de connexion filaire (72) par le biais d'un accessoire entre ledit casque ou vêtement et l'appareil portable. 19. Ensemble selon la revendication 18, 15 caractérisé en ce que l'appareil portable est un gilet (77) muni d'une toile comprenant une nappe (78) de fils connectés (79, 79', 79",...), formant une matrice de détection d'une zone endommagée.