Brevet FR3088309A1 — publié le 20200515

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF DE RETENUE DE BOUCHON DE BATTERIE [0001] L'invention concerne le domaine des batteries et plus particulièrement les batteries automobiles au lithium. Ces batteries sont placées dans l'habitacle et comportent une sortie pour une mise à l'air libre dans certaines conditions, de l'intérieur de la batterie, par exemple pour la sortie (les gaz de la batterie. [0002] Sur cette sortie, un tuyau est branché lorsque la batterie est implantée dans l'habitacle du véhicule, ce tuyau renvoie les gaz et autres éléments vers l'extérieur de l'habitacle du véhicule. La sortie de la batterie où est branché le tuyau, comporte un bouchon qui est expulsé dans certaines conditions, ce qui pose un certain nombre de problèmes: - le bouchon est expulsé dans le tuyau mais si le tuyau n'a pas un assez gros diamètre, le bouchon peut rester coincé dans le tuyau et gêner l'évacuation des gaz, - si le tuyau a un gros diamètre, le bouchon peut cheminer dans le tuyau puis tomber sur la route et créer une « pollution » dans l'environnement, - si le tuyau a un gros diamètre il prend trop de volume dans l'habitacle du véhicule : ce volume ne peut pas être utilisé par l'utilisateur du véhicule ou pour mettre d'autres pièces, - si le tuyau est écrasé au niveau de la sortie, le bouchon peut être bloqué, ne peut plus être expulsé et gêner l'évacuation des gaz; - si le bouchon est expulsé dans le tuyau, il peut rester bloqué (par exemple dans une portion horizontale du tuyau) et engendrer des bruits parasites pour l'utilisateur du véhicule, - en cas de changement de batterie, il faut être sûr que le bouchon expulsé par la batterie précédente remplacée n'obstrue pas le tuyau ou qu'il n'est pas présent dans le tuyau pour éviter les risques de bruits par exemple, - pour minimiser l'encombrement dans le véhicule, le tuyau reliant l'intérieur de la batterie à l'extérieur du véhicule est de faible diamètre et bloque le bouchon expulsé. [0003] Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l'art antérieur mentionné ci-dessus et en particulier de proposer une solution à la fois simple et efficace. [0004] Pour cela, un premier aspect de l'invention concerne un dispositif de retenue d'un bouchon de batterie comprenant une sortie de mise à l'air libre comprenant un conduit cylindrique de diamètre intérieur d, et percé d'au moins un trou et un tuyau de raccordement du conduit cylindrique à l'air libre et un bouchon de diamètre d2, il est caractérisé en ce que la sortie de mise à l'air libre comprend une butée disposée à 2 l'intérieur de la sortie de mise à l'air libre telle que, à sa hauteur, son diamètre intérieur d; est inférieur à d,. La butée empêche ainsi le passage du bouchon à l'extérieur du véhicule. Cette butée peut présenter différentes formes: par exemple, un rebord cylindrique ou des ergots disposés sur la périphérie intérieure de la sortie de mise à l'air libre. [0005] Avantageusement, le trou est placé sur une des parois du conduit cylindrique. Ce trou permet l'évacuation des gaz quand le bouchon est expulsé, il y en a de préférence plusieurs répartis sur une partie de la paroi du conduit cylindrique disposée avant ou après la butée. Le trou peut avoir différentes formes: circulaire, ovale, carré, rectangulaire ou en forme de fente. [0006] Avantageusement, le bouchon comprend une rainure sur sa tête coopérant avec au moins un rebord intérieur du conduit cylindrique. La rainure du bouchon permet de le maintenir en place en situation normale et de l'expulser en cas d'expulsion. Le rebord peut être continu discontinu. [0007] Selon un premier mode de réalisation, le conduit cylindrique comporte un corps cy- lindrique relié à une paroi extérieure du corps de la batterie, une ouverture d'une paroi de la batterie et une pièce cylindrique disposée en vis-à-vis du corps cylindrique et reliée à une paroi intérieure de la batterie, le bouchon est disposé dans la pièce cylindrique, l'ouverture comprend des bords et la butée est constituée par lesdits bords de l'ouverture de la paroi de la batterie. Dans ce mode de réalisation, le dispositif est intégré au corps de la batterie, c'est-à-dire qu'une partie du conduit est disposé dans le corps de la batterie ainsi que le bouchon. La pièce cylindrique est par exemple soudée sur le corps de la batterie et le corps cylindrique pourra par exemple être vissé dans, ou sur, le corps de la batterie ou fixé par tout autre moyen, de l'intérieur ou de l'extérieur du corps de la batterie. [0008] Selon un deuxième mode de réalisation, le conduit cylindrique comporte un corps cy- lindrique et une pièce cylindrique reliée au corps cylindrique, le bouchon est disposé dans la pièce cylindrique et la butée est constituée par une extrémité du corps cylindrique. Dans ce mode de réalisation, la pièce cylindrique est par exemple soudée sur le corps cylindrique, ces deux pièces constituant un ensemble dans lequel est placé le bouchon. Cet ensemble pourra aussi, par exemple, être vissé dans, ou sur, le corps de la batterie ou fixé par tout autre moyen, de l'intérieur ou de l'extérieur du corps de la batterie [0009] Avantageusement, le corps cylindrique comprend au moins deux lames périphériques coopérant avec au moins deux encoches disposées autour de l'ouverture de la paroi de la batterie. Le corps cylindrique peut ainsi être monté sur la batterie, depuis l'extérieur de celle-ci, par système de rotation/compression d'un joint placé entre le corps de la batterie et le corps cylindrique. Des zones peuvent être prévues sur le corps cylindrique 3 pour mettre une clé et faire cette rotation en entraînant la compression du joint et le verrouillage. [0010] Selon un troisième mode de réalisation, le conduit cylindrique est un corps cy- lindrique, le bouchon est disposé dans le corps cylindrique et la butée est constituée par une extrémité du le corps cylindrique. Le conduit cylindrique peut être solidaire du corps de la batterie et constituer une zone de branchement du tuyau sur la batterie. La butée pourra être constituée par le bord d'une ouverture. [0011] Selon un quatrième mode de réalisation, le conduit cylindrique comporte un corps cylindrique et un élément creux et en relief de la batterie et le bouchon est disposé dans ledit élément et la butée est constituée par une extrémité du corps cylindrique. Le corps cylindrique est une pièce fabriquée de manière indépendante de la batterie et qui est fixée ensuite (par exemple thermo-soudée) sur l'élément creux de la batterie. [0012] Selon un cinquième mode de réalisation, le conduit cylindrique comporte un élément intermédiaire, un capuchon et une excroissance du corps de la batterie et le bouchon est retenu dans l'élément intermédiaire. Ce capuchon qui comprend le tube d'évacuation permet de choisir l'orientation du tube d'évacuation. [0013] Selon un sixième mode de réalisation, le conduit cylindrique comporte une ex- croissance de la batterie et une partie du tuyau de raccordement, le bouchon est disposé dans ledit élément et la butée est constituée par un rétrécissement de la partie du tuyau. Dans cette variante, le dispositif de retenue du bouchon est dans la forme du tuyau en elle-même : on crée des profils de retenue à certains endroits de la périphérie du tuyau en l'emboutissant à certains endroits de la périphérie, les autres endroits n'étant pas déformés et laissant le passage pour les gaz. [0014] Avantageusement, le capuchon est pourvu d'un tube d'évacuation relié au tuyau de raccordement. Le tube d'évacuation du capuchon peut être placé dans le prolongement du corps cylindrique ou radialement, ou perpendiculaire à celui-ci. [0015] Avantageusement, le capuchon comprend des ergots coopérant avec des encoches disposées sur le conduit cylindrique. Le tube d'évacuation peut ainsi être orienté dans différentes positions selon où on souhaite raccorder le tuyau de raccordement. [0016] Avantageusement, le capuchon présente au moins une zone transparente. il est ainsi possible de voir où est le bouchon, s'il est toujours en place ou s'il a été éjecté. [0017] Avantageusement, le capuchon se prolonge verticalement vers le bas. Cette pro- longation constitue un réceptacle où le bouchon peut rester et s'accumuler avec d'autres déjà tombés. [0018] Avantageusement, le capuchon comprend un rebord de fixation sur la batterie. Le rebord comprend d'un côté un clip coopérant avec un évidement dans le corps de la batterie prévu à cet effet et de l'autre un détrompeur empêchant le montage du capuchon en cas de mauvais positionnement. Le rebord permet également d'empêcher la rotation du dispositif sur la batterie. [0019] Un deuxième aspect de l'invention concerne un véhicule automobile équipé d'un dispositif avec au moins une des caractéristiques précédentes. [0020] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemple nullement limitatif et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels : [0021] [fig.1] représente une perspective d'une batterie au lithium ; [0022] [fig.2] représente une coupe d'un premier mode de réalisation de l'invention ; [0023] [fig.3] représente une coupe d'une deuxième mode de réalisation de l'invention ; [0024] [fig.4] représente une coupe d'une première variante du deuxième mode de réa- lisation de l'invention ; [0025] [fig.5] représente une coupe d'une deuxième variante du deuxième mode de réa- lisation de l'invention ; [0026] [fig.6] est une vue de face du dispositif de la figure 5 ; [0027] [fig.7] est le détail À de la figure 6 ; [0028] [fig.8] représente une coupe d'un troisième mode de réalisation de l'invention ; [0029] [fig.9] représente une coupe d'un quatrième mode de réalisation de l'invention ; [0030] [fig.10] représente unc coupe d'un cinquième mode de réalisation de l'invention ; [0031] [fig.11 ] représente unc coupe d'une variante de la figure 10 ; [0032] [fig.12] est un éclaté du dispositif de la figure 11 ; [0033] [fig.13] est un éclaté d'une variante de la figure 11 ; [0034] [fig.14] montre une première position du capuchon de la figure 13 ; [0035] [fig.15] montre une deuxième position du capuchon de la figure 13 ; [0036] [fig.16] montre une troisième position du capuchon de la figure 13 ; [0037] [fig.17] est le détail B de la figure 14 ; [0038] [fig.18] représente une perspective d'une variante de la figure 11 ; [0039] [fig.19] représente une coupe d'un sixième mode de réalisation de l'invention ; [0040] [fig.20] est une vue en perspective d'une variante de capuchon : [0041] [fig.21] représente une coupe d'un septième mode de réalisation de l'invention. [0042] Dans la suite de la description on considérera que le haut correspond au haut des figures. [0043] La batterie 1 comprend une sortie de mise à l'air libre de gaz avec un conduit cy- lindrique 10, ce conduit 10 est relié à un tuyau 2. Un bouchon 3 est placé dans le conduit 10. [0044] Dans un premier mode de réalisation illustré à la figure 2, le conduit cylindrique 10 est partiellement intégré au corps 11 de la batterie 1. Le conduit 10 comprend un corps cylindrique 100 de diamètre intérieur dl qui est relié à la paroi extérieure 110 du corps 11 de la batterie et une pièce cylindrique 101 disposée en vis-à-vis du corps cylindrique 100. Le corps cylindrique 100 est ouvert par une ouverture 12 dans le prolongement du corps cylindrique d'un côté et se prolonge par un rebord circulaire 1000 du corps 11, de l'autre côté. Ce rebord 1000 présente plusieurs trous taraudés 1001 sur sa périphérie destinés à recevoir des vis de fixation 115. Ces vis de fixation 115 permettent de solidariser la pièce 13 à la batterie 1. Un joint 116 est placé entre la pièce 13 et le rebord 1000, dans une encoche 117 de la pièce 13. Ce joint est comprimé lors du serrage des vis 115. [0045] La pièce cylindrique 101 est reliée à la paroi intérieure 111 de la pièce 13 par thermo soudage par exemple. [0046] La paroi intérieure 111 de la batterie 1 présente une ouverture 112 avec des parois 113 et une butée 114 définissant un diamètre d3. Les parois 113 constituent, ici, une partie du conduit cylindrique 10. [0047] Un bouchon 3 de diamètre d, est disposé dans la pièce cylindrique 101. En position fermée, le bouchon 3, en trait plein, est en appui sur un rebord 1010 de la pièce cylindrique 101; en position expulsée, le bouchon 3 en traits pointillés, est arrêté par la butée 114. En position fermée, il y a étanchéité au gaz à la fois entre le bouchon 3 et la pièce cylindrique 101 mais aussi entre le corps 11 de la batterie et la pièce cylindrique 101. Lors de l'expulsion du bouchon 3, les gaz présents dans la batterie sortent en contournant le bouchon expulsé, traversant l'ouverture 112 et le corps cylindrique 100. [0048] L'avantage de ce premier mode de réalisation est que le bouchon 3 reste dans la batterie', il n'est pas expulsé à l'extérieur de celle-ci et il est évacué avec la batterie quand celle-ci est remplacée. [0049] Dans la suite de la description les mêmes éléments porteront les mêmes références que dans le premier mode de réalisation. [0050] Dans le deuxième mode de réalisation, illustré à la figure 3, le conduit cylindrique 10 est partiellement intégré au corps 11 de la batterie 1. Il comprend un corps cylindrique 100 relié à la paroi extérieure 110 du corps 11 de la batterie 1. Le corps cylindrique 100 est ouvert des deux côtés et se prolonge par un rebord circulaire 1000. Ce rebord 1000 présente plusieurs trous 1002 sur sa périphérie destinés à recevoir des vis de fixation 115. Le corps cylindrique présente sur une butée 1007 à l'intérieur du côté batterie pour arrêter le bouchon 3. [0051] Le corps 11 de la batterie comprend une ouverture 112 et des trous taraudés 119 destinés à recevoir les vis de fixation 115. Un joint 118 est placé entre la paroi extérieure 110 de la batterie 1 et le rebord 1000, dans une encoche 1001 du rebord 1000. Ce joint 118 est comprimé lors du montage du corps cylindrique 100. [0052] Le corps cylindrique 100 peut être monté depuis l'extérieur de la batterie, il est fixé par les vis 115 vissées dans le corps 11 de la batterie. Le joint 118 est comprimé et 6 participe à l'étanchéité de la batterie. [0053] Dans une première variante du deuxième mode de réalisation, illustré à la figure 4, le conduit cylindrique 10 est partiellement intégré au corps 11 de la batterie 1, mais cette fois le corps cylindrique 100 est directement vissé sur le corps 11 de la batterie 1. Le corps cylindrique comprend une zone filetée 1002 qui permet son vissage depuis l'extérieur de la batterie 1, par vissage direct dans le corps 11 de la hatterie. Louverture 112 est taraudée pour recevoir le corps cylindrique 100. Des zones 1003 permettent de mettre une clé pour faire le vissage ou le dévissage pour dépose sont aménagées sur le corps cylindrique 100. [0054] Dans une deuxième variante du deuxième mode de réalisation, visibles aux figures 5 et 6, le conduit cylindrique 10 est partiellement intégré au corps 11 de la batterie 1. Cette fois, le corps cylindrique 100 comprend des bras 1004 (ici quatre) qui coopèrent avec des encoches 1100 en relief sur la paroi extérieure 110. Le corps cylindrique 100 peut être monté depuis l'extérieur de la batterie, par un système de rotation compression du joint 118 sur le corps de la hatterie. Afin d'éviter une désolidarisation du corps cylindrique 100, un ergot 1005 est placé sur deux bras 1004 et coopère avec un évidement 1101 prévu à l'intérieur de deux encoches 1100. On peut voir sur la figure 7 que le bras 1004 a son extrémité en forme de pointe afin de faciliter son insertion dans l'encoche 1100. Des zones 1003 permettent de mettre une clé pour faire cette rotation entraînant la compression du joint et le verrouillage. Cette zone 1003 peut par exemple être hexagonale. [0055] Dans le troisième mode de réalisation, illustré figure 8, le conduit cylindrique 10 est solidaire du corps 11 de la batterie 1 et constitue ce qu'on appelle le piquage sur lequel on fixe le tuyau 2. Il présente des trous périphériques 102 à son extrémité. Ces trous périphériques 102 sont placés après le rebord 1010 de façon à ce que quand le bouchon 3 a été expulsé, les gaz puissent s'échapper par ces trous 102. Un bourrelet 1006 est prévu sur la périphérie de l'excroissance 106 afin de maintenir le tuyau 2 sur la batterie 1 et empêcher la déconnexion du tuyau 2. Le bouchon 3 présente une rainure 30 sur sa tête afin de coopérer avec le rebord 1010. [0056] Dans un quatrième mode de réalisation, illustré figure 9, le conduit cylindrique 10 est constitué en deux parties, une excroissance 103 du corps 11 de la batterie et une pièce d'extrémité 104 fabriquée de manière indépendante et fixée ensuite (par exemple thermo-soudée) sur le corps 11 de la batterie. Cette fixation doit être étanche. Ce mode de réalisation, permet de faciliter le démoulage du corps 11 de la batterie et permet de mettre en place le bouchon à l'intérieur de la batterie, avant la fixation de l'extrémité 104. Un collier de serrage 20 du tuyau 2 sur le corps de la batterie est disposé sur l'excroissance 103. La pièce d'extrémité 104 a également un rebord 1040 disposé dans un évidement 22 du tuyau et qui empêche le recul et la déconnection du tuyau 2. Il est 7 possible de clipper la pièce d'extrémité sur le tuyau 2, le tuyau étant ensuite fixé sur l'excroissance 103. [0057] Dans le cinquième mode de réalisation montré à la figure 10, le conduit cylindrique comprend une excroissance 106 avec un bourrelet 1060 sur lequel est emmanché un capuchon 105. Ce capuchon 105 présente une excroissance 1050 à l'intérieur qui coopère avec le bourrelet 1060. L'excroissance 1050 peut être surmoulée d'une matière de type caoutchouc ou autre pour assurer l'étanchéité. Un rebord 1051 est également prévu pour servir de butée à l'excroissance 106. Ce rebord 1051 est légèrement plus court que la longueur du bouchon 3 ainsi après l'expulsion d'un bouchon d'une batterie, l'emmanchement sur une nouvelle batterie est bloqué par le bouchon et évite de remonter le dispositif sur une nouvelle batterie alors que l'ancien bouchon est encore présent. Le capuchon 105 comprend un trou 102 qui se prolonge par une paroi 1020 cylindrique sur laquelle on branche le tuyau 2. [0058] Dans le cinquième mode de réalisation des figures 11 et 12, le conduit cylindrique 10 est en trois parties, une excroissance 106 du corps de la batterie avec un bourrelet 1060 sur lequel est emmanché un élément intermédiaire 107 coiffé par capuchon 108 percé d'une ouverture 12 disposée dans le prolongement du conduit cylindrique 10. Cette ouverture 12 est destinée à être raccordée au tuyau 2. L'élément intermédiaire 107 est percé à son extrémité 1070 par des trous circulaires 1071 tandis que sa paroi 1073 est percée de trous 1072 rectangulaires. Ce mode de réalisation présente l'avantage d'éviter tout risque de bouchage de la zone de sortie des gaz par un système de retenue du bouchon dans une cage. [0059] De la même façon que la pièce intermédiaire 107 est fixée sur l'excroissance 106, le capuchon 108 est fixé à la pièce intermédiaire par un bourrelet 1080 coopérant avec un creux 1074. [0060] On peut voir figure 13, une variante de ce mode de réalisation où l'ouverture 102 n'est pas placée dans le prolongement du conduit mais radialement. En effet, dans certaines conditions il peut être nécessaire de donner une certaine orientation au tuyau branché sur le dispositif (pour éviter que le tuyau touche à certaines pièces du véhicule par exemple) : cette orientation de la zone de branchement du tuyau peut être obtenue de différentes façons. Dans cette variante l'ouverture peut être disposée horizontalement (figure 14), verticalement (figure 15) ou inclinée (figure 16). [0061] Dans cet exemple l'élément intermédiaire 107 se prolonge vers la batterie par une zone de branchement 1075 comprenant une languette 1076 destinée à s'emboîter dans une encoche prévue à cet effet dans le corps 11 de la batterie 1. Cette languette 1076 constitue un détrompeur : sa longueur est supérieure à la longueur de l'excroissance 106 afin qu'il ne soit pas possible de la brancher sur la batterie si elle n'est pas correctement positionnée, son extrémité buterait sur la surface de la batterie empêchant 8 l'enfoncement du dispositif sur celle-ci. Une zone de préhension 1078 est également prévue en partie supérieure pour pouvoir détacher la pièce intermédiaire 107. [0062] L'élément intermédiaire 107 comprend également un rebord 1077 pourvu de trois encoches 10770 destinées à recevoir un ergot 1081 disposé sur la périphérie du capuchon 108. Ces trois encoches 10770 définissent trois positions possibles de l'ergot et donc trois orientations possibles de l'ouverture 102 et donc de l'orientation du tuyau 2. [0063] Comme on peut le voir figure 17, l'ergot 1081 et les encoches 10770 peuvent être biseautés pour faciliter l'insertion l'un dans l'autre avant le thermo soudage. Un repérage par numéro, par exemple en gravure, permet de repérer les encoches 10770. [0064] Il également possible de prévoir une zone du capuchon qui vient s'appuyer sur une surface de la batterie comme illustré à la figure 18. Cette zone consiste ici en un plan 1082 partant de l'extrémité du capuchon 108. Ce plan peut avoir différentes formes selon l'orientation désirée. [0065] En option, Il est possible de prévoir une ou plusieurs zones transparentes 1080 afin de visualiser si le bouchon 3 a été expulsé. Pour faciliter la vision, le bouchon pourrait être de couleur vive (par exemple : rouge). [0066] Dans une variante du cinquième mode de réalisation, illustrée figure 20, le capuchon 105 comprend une zone de stockage 1052 des bouchons en partie basse. Un revêtement de la paroi intérieure avec de la mousse est prévue pour éviter les phénomènes de bruit lors du roulage. Une ou plusieurs zones transparentes 1080 sont prévues pour visualiser la présence de bouchons expulsés à l'intérieur du dispositif. Les bouchons peuvent être de couleur vive pour être plus facilement visualisables. [0067] Dans le sixième mode de réalisation de la figure 19, le tuyau 2 comprend des profils de retenue 21 à certains endroits de sa périphérie, ces profils 21 peuvent être réalisés par emboutissage à certains endroits de la périphérie afin de laisser passer les gaz sur les endroits non emboutis. [0068] Dans le septième mode de réalisation de la figure 21, la butée est placée dans une zone située entre la batterie et la route, juste avant la traversée du plancher de l'habitacle, dans une bague 4 de traversée du plancher 5. Les bouchons 3 expulsés y sont stockés. Le tuyau doit être de gros diamètre pour laisser passer les bouchons. Une cage 40 laisse passer les gaz et empêche les bouchons de gêner l'évacuation des gaz. Une mousse 41 est mise à l'intérieur de la bague 4 pour éviter le bruit dans l'habitacle par vibration des bouchons. [0069] On peut aussi prévoir que les bouchons soient stockés à l'extrémité du tuyau dans une pièce qui est percée. Cette pièce retient le bouchon pour qu'il ne tombe pas sur la route mais laisse passer les gaz. Cette pièce peut être déclippée pour retirer le bouchon en après-vente. Dans ce cas, le tuyau est d'une section suffisamment importante pour 9 éviter tout coincement du bouchon dans le tuyau. [0070] On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. 10