FR3145513A1 - Unite d’alimentation electrique amovible et vehicule a connectique protegee - Google Patents

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Abstract

UNITE D’ALIMENTATION ELECTRIQUE AMOVIBLE ET VEHICULE A CONNECTIQUE PROTEGEE Unité d’alimentation électrique (1) amovible pour véhicule, comprenant : - une batterie d’accumulateurs électriques (2), - un connecteur de sortie (23), disposé en orientation frontale à la première extrémité (6) de l’unité d’alimentation électrique (1), conformé pour s’engager axialement de façon séparable avec un connecteur de véhicule et établir ainsi une connexion électrique avec ladite batterie d’accumulateurs électriques (2) pour alimenter l’équipement du véhicule, - au moins un volet d’occultation (8, 9), déplaçable transversalement entre une position d’occultation dans laquelle il recouvre le connecteur de sortie (23) et une position escamotée dans laquelle il libère l’accès au connecteur de sortie (23), - un moyen de rappel sollicitant ledit au moins un volet d’occultation (8, 9) vers sa position d’occultation, - une came de volet (21, 22), prévue sur ledit au moins un volet d’occultation (8, 9), et conformée pour coopérer avec un organe de poussée prévu dans un compartiment de réception du véhicule de façon à déplacer ledit au moins un volet d’occultation (8, 9) jusqu’à sa position escamotée lors de l’engagement de l’unité d’alimentation électrique (1) dans le compartiment de réception du véhicule. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 5

Description

UNITE D’ALIMENTATION ELECTRIQUE AMOVIBLE ET VEHICULE A CONNECTIQUE PROTEGEE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention concerne le domaine de l’alimentation électrique embarquée pour véhicules, notamment pour véhicules légers à assistance électrique tels que des bicyclettes, des trottinettes, des tricycles, ….
Dans ce domaine, la source d’énergie électrique pour alimenter le moteur d’assistance électrique est une unité d’alimentation électrique embarquée sur le châssis du véhicule et comprenant une batterie d’accumulateurs électriques. La recharge de la batterie d’accumulateurs électriques est souvent assurée par un chargeur externe que l’utilisateur doit connecter à la batterie d’accumulateurs électriques. Le chargeur externe est soit connecté en permanence à une source extérieure d’énergie électrique, soit connectable à volonté à ladite source extérieure d’énergie électrique.
Pour charger la batterie d’accumulateurs électriques à différents points de connexion à une source extérieure d’énergie électrique, l’utilisateur doit transporter son chargeur externe dans un sac, ce qui n’est pas très confortable et fait courir un risque d’oublier ou de perdre le chargeur.
Pour éviter le désagrément de transport d’un chargeur externe dans un sac, et le risque d’oublier ou de perdre le chargeur, on a déjà proposé d’intégrer dans l’unité d’alimentation électrique un chargeur embarqué, fixé à une extrémité de la batterie d’accumulateurs électriques, et connecté en permanence à ladite batterie d’accumulateurs électriques. Un câble de connexion électrique permet à l’utilisateur d’établir une connexion électrique entre le chargeur embarqué et une source extérieure d’énergie électrique afin d’assurer une recharge de la batterie d’accumulateurs électriques.
Les unités d’alimentation électrique les plus couramment utilisées sont amovibles, de forme allongée, et comportent, à l’une de leurs extrémités, un connecteur de sortie conformé pour coopérer avec un connecteur de véhicule correspondant prévu sur le véhicule pour établir la conduction du courant électrique entre la batterie d’accumulateurs électriques et un moteur d’assistance du véhicule.
Le connecteur de sortie et le connecteur de véhicule sont le plus souvent munis d’un système d’aimants qui assurent l’attraction des connecteurs l’un par rapport à l’autre et qui aident ainsi à réaliser une connexion franche et une déconnexion franche, réduisant les risques de corrosion des conducteurs par étincelles.
La recharge de la batterie d’accumulateurs électriques à l’aide d’un chargeur embarqué se fait le plus souvent lorsque l’unité d’alimentation électrique est extraite du véhicule, généralement pour être transportée dans un local surveillé où se trouve une connexion à la source extérieure d’énergie électrique. L’unité d’alimentation électrique se trouve alors généralement posée sur le sol ou sur un support, et son connecteur de sortie est accessible. Les conducteurs du connecteur de sortie sont alors généralement apparents.
En fonctionnement normal, il n’y a entre les conducteurs du connecteur de sortie qu’une tension continue égale à la tension de sortie de la batterie d’accumulateurs, généralement de 36 V ou 40 V, pouvant atteindre 55 V lorsque la batterie est complètement chargée. Une telle tension continue, inférieure à 60 V, satisfait les normes de sécurité applicables dans le cas d’un local mouillé. Elle ne présente donc pas de danger pour l’utilisateur, ce dernier pouvant toucher les conducteurs du connecteur de sortie sans risque pour sa santé.
Cependant, en cas de défaut du chargeur embarqué, une tension alternative de valeur plus élevée et particulièrement dangereuse peut apparaître au moins temporairement entre les conducteurs du connecteur de sortie. Cela peut se produire par exemple en cas de défaut d’isolation galvanique d’un transformateur généralement présent dans le chargeur pour transformer le courant alternatif d’entrée à 220 V en courant alternatif à plus faible tension qui est ensuite redressé pour fournir un courant continu de recharge de la batterie d’accumulateurs. En effet, le circuit électronique de gestion de la batterie d’accumulateurs (Battery Management System - BMS) ne suffit pas pour éliminer totalement la surtension alternative temporaire pouvant se produire dans ce cas. Des fusibles peuvent alors agir, mais pas immédiatement et uniquement si le courant est fort, ce qui n’élimine pas le danger d’électrocution.
Une autre difficulté est qu’un connecteur intégrant des aimants présente le risque d’attirer des parties métalliques ferromagnétiques de façon durable. Ces parties métalliques risquent de se placer entre les deux conducteurs de sortie du connecteur, générant un court-circuit. Le circuit électronique de gestion de la batterie d’accumulateurs peut se mettre en protection, mais la batterie d’accumulateurs est alors inutilisable.
Il existe donc un besoin d’empêcher tout contact d’éléments métalliques ou de l’utilisateur avec les conducteurs du connecteur de sortie lorsque l’unité d’alimentation électrique est extraite du véhicule. Cette fonction peut être réalisée par un ou plusieurs volets d’occultation qui sont normalement en position d’occultation et qui sont escamotés lors de l’approche du connecteur de sortie et du connecteur de véhicule l’un vers l’autre.
Toutefois, dans le cas particulier des véhicules à assistance électrique, plus particulièrement des vélos à assistance électrique, une première difficulté supplémentaire résulte du manque de place, le compartiment du véhicule recevant l’unité d’alimentation électrique devant présenter la longueur la plus réduite possible, et des volets d’occultation ne devant pas augmenter cette longueur de façon sensible.
En outre, dans ce cas particulier, lors de l’étape d’engagement de l’unité d’alimentation électrique dans le compartiment du véhicule, celle-ci est portée par l’utilisateur selon l’une de ses extrémités, l’autre extrémité venant s’engager dans le compartiment. Une seconde difficulté supplémentaire résulte alors du fait que, lors de son introduction, l’unité d’alimentation électrique peut présenter un mouvement d’oscillation, se présenter selon une position qui n’est généralement pas correctement alignée avec le compartiment, et s’engager selon un mouvement qui n’est pas rectiligne. Il en résulte une difficulté pour produire de façon certaine la manœuvre d’escamotage de volets d’occultation afin que les connecteurs puissent s’engager correctement l’un dans l’autre en fin d’introduction de l’unité d’alimentation électrique. Il existe également le risque que l’autre extrémité de l’unité d’alimentation électrique heurte et dégrade le connecteur du véhicule lors de cette étape d’engagement.
Un problème proposé par la présente invention est de concevoir une unité d’alimentation électrique embarquée et amovible, dans laquelle des moyens d'occultation escamotables permettent d’empêcher tout contact avec les conducteurs du connecteur de sortie de l’unité d’alimentation électrique lorsque celle-ci n’est pas engagée dans le compartiment de réception du véhicule.
Simultanément, la présente invention vise à éviter que la présence de moyens d’occultation escamotables augmente de façon sensible la longueur de l’unité d’alimentation électrique, et la longueur correspondante du compartiment de réception du véhicule.
Simultanément, la présente invention vise à produire l’escamotage fiable et automatique des moyens d’occultation lors de la présentation de l’unité d’alimentation électrique dans le compartiment de réception du véhicule, même en cas d’oscillations ou de présentation non alignée de l’unité d’alimentation électrique portée par l’utilisateur.
De préférence, l’invention permet d’éviter toute dégradation du connecteur de véhicule par l’unité d’alimentation électrique lorsque celle-ci est présentée dans le compartiment du véhicule.
Ainsi, l’utilisateur doit pouvoir mettre en place l’unité d’alimentation électrique dans le compartiment de réception du véhicule sans précautions particulières pour garantir l’actionnement des moyens d’occultation, pour éviter la dégradation des connecteurs, et pour assurer l’engagement correct des connecteurs l’un dans l’autre.
Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, selon un premier aspect, l'invention propose une unité d’alimentation électrique amovible pour véhicule, ayant un corps d’unité présentant une longueur entre une première extrémité et une seconde extrémité selon une direction d’allongement, conformée pour être introduite dans un compartiment de réception correspondant du véhicule, et comprenant :
- une batterie d’accumulateurs électriques,
- un connecteur de sortie, disposé en orientation frontale à la première extrémité du corps d’unité de l’unité d’alimentation électrique, ayant des conducteurs électriques connectés à ladite batterie d’accumulateurs électriques, et conformé pour s’engager axialement de façon séparable avec un connecteur de véhicule et établir ainsi une connexion électrique avec ladite batterie d’accumulateurs électriques pour alimenter l’équipement du véhicule,
- au moins un volet d’occultation, déplaçable transversalement dans le corps d’unité entre une position d’occultation dans laquelle il recouvre le connecteur de sortie et une position escamotée dans laquelle il libère l’accès au connecteur de sortie,
- un moyen de rappel sollicitant ledit au moins un volet d’occultation vers sa position d’occultation,
- une came de volet, prévue sur ledit au moins un volet d’occultation, et conformée pour coopérer avec au moins un organe de poussée prévu dans le compartiment de réception du véhicule de façon à déplacer ledit au moins un volet d’occultation jusqu’à sa position escamotée lors de l’engagement de l’unité d’alimentation électrique dans le compartiment de réception du véhicule.
En principe, le connecteur de sortie présente une section transversale nettement inférieure à celle de l’unité d’alimentation électrique elle-même. Il existe donc, latéralement par rapport au connecteur de sortie, une place suffisante pour loger un ou plusieurs volets d’occultation à l’écart du connecteur de sortie dans leur position escamotée. On profite donc, selon l’invention, de cette place latérale suffisante pour constituer les moyens d’occultation sous une forme de volets en déplacement transversal, de sorte que les moyens d’occultation n’occupent qu’un encombrement longitudinal très réduit et négligeable, compatible avec le besoin de limiter la longueur de l’unité d’alimentation électrique, et la longueur correspondante du compartiment de réception du véhicule.
L’unité d’alimentation électrique de la présente invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Ainsi, par exemple, le déplacement du ou des volets d’occultation peut être un mouvement de rotation autour d’axes de rotation respectifs.
Les moyens d’occultation peuvent comprendre deux volets d’occultation qui, en position d’occultation, recouvrent chacun une partie du connecteur de sortie, et qui, pour atteindre leur position escamotée en étant repoussés selon leurs cames respectives par un ou plusieurs organes de poussée, se déplacent transversalement à l’écart l’un de l’autre à l’encontre de moyens de rappel.
Selon un mode de réalisation :
- deux volets d’occultation sont montés rotatifs autour d’axes de rotation respectifs, lesdits axes de rotation étant fixes dans le corps d’unité, déportés de part et d’autre d’un plan longitudinal médian du connecteur de sortie, et agencés au voisinage d’une première extrémité respective desdits volets d’occultation,
- les cames respectives des volets d’occultation sont orientées l’une vers l’autre, disposées de part et d’autre dudit plan longitudinal médian du connecteur de sortie, entre lesdits axes de rotation, dans une rainure longitudinale de l’unité d’alimentation électrique débouchant à sa première extrémité, et conformées de façon à être repoussées à l’écart l’une de l’autre par un même organe de poussée qui est lui-même conformé pour venir s’engager progressivement entre elles dans ladite rainure longitudinale lors de l’engagement de l’unité d’alimentation électrique dans le compartiment de réception du véhicule.
Une difficulté peut exister lorsque la tenue du ou des volets d’occultation en position d’occultation est assurée par des seuls moyens de rappel élastiques. En effet, la force de retenue des moyens de rappel élastiques est nécessairement inférieure à la force d’escamotage que doit exercer l’organe de poussée pour escamoter le ou les volets d’occultation, laquelle force d’escamotage est nécessairement limitée pour éviter de requérir un effort supplémentaire de l’utilisateur lors de l’engagement de l’unité d’alimentation électrique dans le compartiment de réception du véhicule. En outre, l’encombrement disponible ne permettrait pas une augmentation de la force des moyens de rappel élastiques.
En pratique, il apparaît que des moyens de rappel élastiques tels que des ressorts n’empêchent pas suffisamment le déplacement du ou des volets d’occultation vers leur position escamotée lorsque l’utilisateur engage un doigt de main radialement contre la ou les cames de volet, ou lorsque l’utilisateur cherche à entraîner en rotation le ou les volets d’occultation par des doigts de main en adhérence sur la face externe du ou des volets d’occultation.
Pour surmonter cette difficulté, l’unité d’alimentation électrique peut comprendre des moyens de retenue des volets d’occultation en position d’occultation, pour éviter qu’une manipulation intempestive par un utilisateur puisse amener trop aisément les volets d’occultation dans leur position escamotée.
On peut prévoir pour cela des premiers moyens de retenue, selon lesquels les volets d’occultation comprennent, sur une face intérieure, au voisinage de leur seconde extrémité opposée aux axes de rotation, des moyens d’engagement conformés pour venir en conflit avec des moyens de retenue correspondants agencés fixes dans le corps d’unité lors d’une poussée axiale exercée par un utilisateur sur une face externe desdits volets d’occultation. Lors d’un tel conflit, les moyens d’engagement et les moyens de retenue s’opposent à la rotation desdits volets d’occultation à l’écart de leur position d’occultation. De la sorte, l’utilisateur ne peut pas entraîner en rotation le ou les volets d’occultation par des doigts de main en adhérence sur la face externe du ou desdits volets d’occultation.
En alternative ou en complément, on peut prévoir pour cela des seconds moyens de retenue, selon lesquels les volets d’occultation comprennent, au voisinage de leur seconde extrémité opposée aux axes de rotation, des moyens d’attraction magnétique agencés pour produire une force de retenue s’opposant à la rotation relative desdits volets d’occultation à l’écart l’un de l’autre à partir de leur position d’occultation. De la sorte, l’utilisateur ne peut pas entraîner aisément en rotation le ou les volets d’occultation par l’introduction d’un doigt de main venant repousser la ou les cames des volets d’occultation.
L’unité d’alimentation électrique peut comprendre un dégagement, ouvert sur la première extrémité et sur la face supérieure opposée à ladite rainure longitudinale, et conformé pour autoriser la pénétration du connecteur de véhicule en saillie lors de l’engagement de l’unité d’alimentation électrique dans le compartiment de réception correspondant du véhicule .
On protège ainsi le connecteur de véhicule contre les chocs ou efforts produits par l’unité d’alimentation électrique lors de sa pénétration dans le compartiment de réception du véhicule.
L’unité d’alimentation électrique peut comprendre à sa première extrémité un ou plusieurs logements de guidage dans lesquels peuvent pénétrer des doigts de guidage faisant saillie dans le compartiment de réception correspondant du véhicule et assurant le guidage de l’unité d’alimentation électrique lors de son engagement dans le compartiment de réception correspondant du véhicule.
L’unité d’alimentation électrique peut comprendre un chargeur embarqué, ayant une sortie connectée à ladite batterie d’accumulateurs électriques, ayant une entrée conformée pour sa connexion à une source extérieure d’énergie électrique, et formant de préférence la première extrémité de ladite unité d’alimentation électrique.
Pour atteindre ces mêmes objets, selon un second aspect, l’invention propose un véhicule comprenant un compartiment de réception conformé pour recevoir et contenir une unité d’alimentation électrique telle que définie ci-dessus, le compartiment de réception ayant une longueur selon une direction d’allongement entre une première extrémité comportant un connecteur de véhicule et une seconde extrémité opposée, le compartiment de réception étant limité par deux parois latérales opposées l’une à l’autre et reliées l’une à l’autre par un fond, avec une ouverture opposée au fond pour l’introduction et le retrait de l’unité d’alimentation électrique. Le fond comporte un aileron longitudinal formant organe de poussée contre lequel la ou les cames de volet viennent buter et sont repoussées pour déplacer le ou les volets d’occultation jusque dans leur position escamotée lors de l’introduction de l’unité d’alimentation électrique dans ledit compartiment de réception.
Le véhicule de la présente invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.
Par exemple, le compartiment de réception peut comporter, à sa première extrémité, un ou plusieurs doigts de guidage en saillie conformés pour s’engager dans des logements de guidage correspondants de la première extrémité de l’unité d’alimentation électrique, pour assurer le guidage de l’unité d’alimentation électrique lors de son engagement dans le compartiment de réception.
Ou encore, le compartiment de réception peut comporter, à sa première extrémité, des doigts de protection en saillie, conformés pour s’opposer à la pénétration transversale de l’unité d’alimentation électrique dans la zone occupée par le connecteur de véhicule.
Selon un autre aspect, la présente invention propose un véhicule tel que défini ci-dessus, comprenant une unité d’alimentation électrique telle que définie ci-dessus.
Selon un autre aspect, la présente invention propose un chargeur externe, comprenant un socle ayant un logement de réception conformé pour recevoir et retenir la première extrémité d’une unité d’alimentation électrique telle que définie ci-dessus, le logement de réception ayant un fond muni d’un connecteur de chargeur conformé pour s’engager axialement de façon séparable avec le connecteur de sortie de ladite unité d’alimentation électrique et établir ainsi une connexion électrique avec ladite batterie d’accumulateurs électriques pour la recharger, le logement de réception comportant un aileron formant organe de poussée contre lequel la ou les cames de volet viennent buter et sont repoussées pour déplacer le ou les volets d’occultation jusque dans leur position escamotée lors de l’introduction de l’unité d’alimentation électrique dans ledit logement de réception.
Un tel chargeur externe est ainsi compatible avec la présence de volets d’occultation, les volets d’occultation étant automatiquement escamotés dès que l’unité d’alimentation électrique est approchée dans le logement de réception du socle, permettant simultanément l’interconnexion du connecteur de chargeur et du connecteur de sortie. L’intérêt d’un tel chargeur externe est de permettre une recharge plus rapide de l’unité d’alimentation électrique.
DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS
D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles :
La est une vue en perspective de dessous d’une unité d’alimentation électrique selon un mode de réalisation de la présente invention, les volets d’occultation étant en position d’occultation ;
La est une vue partielle en perspective de dessous et à plus grande échelle de l’unité d’alimentation électrique de la , les volets d’occultation étant encore en position d’occultation ;
La est une vue en bout de la première extrémité de l’unité d’alimentation électrique de la , les volets d’occultation étant encore en position d’occultation ;
La est une vue partielle de dessous montrant la zone de première extrémité de l’unité d’alimentation électrique de la ;
La est une vue en perspective de dessus de l’unité d’alimentation électrique selon le mode de réalisation de la , les volets d’occultation étant en position escamotée ;
La est une vue partielle en perspective et en coupe d’un cadre de vélo comportant un compartiment de réception selon un mode de réalisation de la présente invention ;
La est une vue partielle en perspective de la zone de première extrémité du compartiment de réception selon la , en cours d’introduction d’une unité d’alimentation électrique de la ;
La est une vue partielle, en perspective selon un autre angle, de la zone de première extrémité du compartiment de réception selon la , en cours d’introduction d’une unité d’alimentation électrique de la ;
La est une vue en coupe transversale du cadre de vélo dans la zone de première extrémité du compartiment de réception ;
La est une vue de côté illustrant l’unité d’alimentation électrique en cours d’introduction dans un cadre de vélo lui-même illustré en coupe longitudinale, l’unité d’alimentation électrique étant sensiblement verticale et en conflit avec les doigts supérieurs de protection ;
La est une vue en perspective de dessus illustrant l’unité d’alimentation électrique en cours d’introduction dans un cadre de vélo lui-même illustré en coupe longitudinale, le connecteur de véhicule étant engagé dans le dégagement de l’unité d’alimentation électrique ;
La est une autre vue en perspective de côté illustrant l’unité d’alimentation électrique en cours d’introduction dans un cadre de vélo lui-même illustré en coupe longitudinale ;
La est une vue en perspective de côté illustrant l’unité d’alimentation électrique entièrement logée dans le cadre de vélo lui-même illustré en coupe longitudinale ;
La est une vue de dessous de la première extrémité de l’unité d’alimentation électrique, illustrant les forces exercées par les doigts de main pour tenter d’ouvrir un volet d’occultation par un appui sur la face externe dudit volet d’occultation, et illustrant un mode de réalisation des premiers moyens de retenue des volets d’occultation en position d’occultation ;
La est une vue de face de la première extrémité de l’unité d’alimentation électrique, illustrant la force exercée par un doigt de main pour tenter d’ouvrir un volet d’occultation par un appui sur la face externe dudit volet d’occultation, et illustrant un mode de réalisation des premiers moyens de retenue des volets d’occultation en position d’occultation ;
La est une vue en perspective d’un chargeur externe selon un mode de réalisation de l’invention ;
La est une vue en perspective du chargeur externe de la recevant une unité d’alimentation électrique selon l’invention ; et
La est une vue de côté d’une bicyclette dans laquelle est incorporée l’unité d’alimentation électrique.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
Lorsque des références numériques identiques sont utilisées dans plusieurs modes de réalisation de l'invention, ces références numériques désignent des éléments identiques ou similaires dans chacun des modes de réalisation.
On considère tout d’abord l’unité d’alimentation électrique 1 telle qu’illustrée de façon globale sur la , vue en perspective de dessous vers sa face frontale de première extrémité. Il s’agit d’une unité d’alimentation électrique amovible, conformée pour être embarquée sur un véhicule, en particulier sur un véhicule léger à assistance électrique tel qu’une bicyclette, une trottinette, un tricycle.
Cette unité d’alimentation électrique 1 comprend un corps d’unité comportant une batterie d’accumulateurs électriques 2 et un câble de connexion électrique 4 avec une fiche 5.
Cette unité d’alimentation électrique 1 est de forme allongée entre une première extrémité 6 et une seconde extrémité 7 selon une direction d’allongement I-I.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le corps d’unité de cette unité d’alimentation électrique 1 comporte également un chargeur 3 embarqué. Le chargeur 3 embarqué forme avantageusement ladite première extrémité 6 de l’unité d’alimentation électrique 1, comporte une sortie connectée à ladite batterie d’accumulateurs électriques 2, et comporte une entrée comprenant le câble de connexion électrique 4 et la fiche 5 pour sa connexion à une source extérieure d’énergie électrique. Le chargeur 3 embarqué est structuré de façon connue pour transformer un courant électrique alternatif, fourni au chargeur 3 par une source extérieure d’énergie électrique, en un courant électrique continu, fourni par le chargeur 3 embarqué à la batterie d’accumulateurs électriques 2, et approprié pour la recharge de cette dernière.
Sur la , on distingue également, à la première extrémité 6 de l’unité d’alimentation électrique 1, deux volets d’occultation 8 et 9, qui sont en position d’occultation pour interdire l’accès à un connecteur de sortie qui sera visible sur d’autres figures. Les volets d’occultation 8 et 9 sont montés rotatifs dans le corps d’unité autour d’axes de rotation respectifs 10 et 11 longitudinaux. Les axes de rotation respectifs 10 et 11 sont fixes dans le corps d’unité, déportés de part et d’autre d’un plan longitudinal médian 12 contenant la direction d’allongement I-I, et agencés au voisinage d’une première extrémité respective 8a ou 9a ( ) des volets d’occultation 8 et 9 . Les volets d’occultation 8 et 9 sont ainsi déplaçables transversalement par rotation autour de leurs axes de rotation respectifs 10 et 11, et sont sollicités par des ressorts de rappel (non représentés) qui tendent à les ramener en permanence jusque dans leurs positions d’occultation. Une rainure longitudinale 13 occupe une partie de la face inférieure de l’unité d’alimentation électrique 1, et débouche à la première extrémité 6 entre les axes de rotation 10 et 11.
A la première extrémité 6 de l’unité d’alimentation électrique 1, on distingue en outre un dégagement 16, ouvert sur la première extrémité 6 et sur la face supérieure de l’unité d’alimentation électrique 1 opposée à la rainure longitudinale 13. On distingue également, sur la face frontale de première extrémité 6, deux logements supérieurs de guidage 17 et 18 au voisinage des coins supérieurs de la face, et deux logements inférieurs de guidage 19 et 20 au voisinage des coins inférieurs de la face.
À la seconde extrémité 7 de l’unité d’alimentation électrique 1, il est prévu une poignée de transport 14, escamotable par rotation autour d’un axe transversal 15, et illustrée en position escamotée contre la face frontale de seconde extrémité 7 sur la .
Sur la , à plus grande échelle, on distingue plus en détail la structure des éléments présents à la première extrémité 6 de l’unité d’alimentation électrique 1. On retrouve ainsi les mêmes éléments que sur la , repérés par les mêmes références numériques. On distingue en outre que chacun des volets d’occultation 8 et 9 comporte, au voisinage de son axe de rotation respectif 10 ou 11, une came de volet 21 ou 22. Les cames de volet 21 et 22 sont orientées l’une vers l’autre, disposées de part et d’autre dudit plan longitudinal médian 12 ( ), entre lesdits axes de rotation 10 et 11, dans la rainure longitudinale 13 de l’unité d’alimentation électrique 1.
Sur les figures 3 et 4, respectivement en vue en bout et en vue de dessous, on distingue à nouveau les cames de volet 21 et 22, les volets 8 et 9 étant en position d’occultation.
La illustre à nouveau l’unité d’alimentation électrique 1, vue en perspective de dessus vers sa face frontale de première extrémité 6, mais cette fois les volets d’occultation 8 et 9 sont en position escamotée, pivotés à l’écart l’un de l’autre de part et d’autre du plan longitudinal médian 12. Ainsi, sur cette figure, on distingue le connecteur de sortie 23 de l’unité d’alimentation électrique 1, qui était préalablement occulté par les volets d’occultation 8 et 9 sur les figures 1 à 4.
On considère maintenant la , illustrant un mode de réalisation de véhicule destiné à recevoir l’unité d’alimentation électrique 1. Dans ce mode de réalisation, il s’agit d’un vélo, dont le cadre 24 est illustré en perspective et en coupe longitudinale sur la figure. Le cadre de vélo 24 comprend un compartiment de réception 25 dans lequel l’unité d’alimentation électrique 1 peut s’engager à faible jeu. En pratique, le compartiment de réception 25 est ménagé dans une poutre oblique 26 du cadre de vélo 24 entre le guidon 27 et le pédalier 28 ( ).
Le compartiment de réception 25 est allongé selon une direction d’allongement II-II entre une première extrémité 29 comportant un connecteur de véhicule 30 et une seconde extrémité 31 opposée. Comme on le voit mieux en coupe transversale sur la , le compartiment de réception 25 est limité par deux parois latérales 32 et 33 opposées l’une à l’autre et reliées l’une à l’autre par un fond 34, avec une ouverture supérieure 35 opposée au fond 34 et obturable par un couvercle 36 qui, en position ouverte telle qu’illustrée, autorise l’insertion et l’extraction de l’unité d’alimentation électrique 1.
Comme on le voit sur la , lorsqu’elle est logée dans le compartiment de réception 25, l’unité d’alimentation électrique 1 est disposée avec sa direction d’allongement I-I sensiblement alignée avec la poutre oblique 26, sa première extrémité 6 est disposée en partie basse à la première extrémité 29 du compartiment de réception 25, et le câble de connexion électrique 4 est situé en dessous de la batterie d’accumulateurs électriques 2, face au fond 34 du compartiment de réception 25.
À la première extrémité 29 du compartiment de réception 25, le connecteur de véhicule 30 est en saillie (figures 6, 7, 9), et est conformé pour coopérer avec le connecteur de sortie 23 de l’unité d’alimentation électrique 1 lorsque celle-ci est engagée dans le compartiment de réception 25. Dans la zone de la première extrémité 29 du compartiment de réception 25, le fond 34 comporte un aileron longitudinal 37 médian (figures 6 à 9), ayant un tronçon formant une arête de hauteur allant en décroissant en s’éloignant de la première extrémité 29, et formant organe de poussée fixe contre lequel les cames de volet 21 et 22 viennent buter et sont repoussées pour forcer le pivotement des volets d’occultation 8 et 9 à l’encontre de leur ressort de rappel jusqu’à leur position escamotée lors de l’introduction de l’unité d’alimentation électrique 1 dans le compartiment de réception 25.
Autour du connecteur de véhicule 30, on distingue en outre deux doigts inférieurs de guidage 38 et 39 et deux doigts supérieurs de protection 40 et 41, faisant saillie longitudinalement depuis la face frontale de la première extrémité 29 du compartiment de réception 25. Les doigts supérieurs de protection 40 et 41 sont disposés et conformés pour s’engager dans les logements supérieurs de guidage 17 et 18 respectifs de l’unité d’alimentation électrique 1, tandis que les doigts inférieurs de guidage 38 et 39 sont disposés et conformés pour s’engager dans les logements inférieurs de guidage 19 et 20 respectifs, au cours de l’introduction de l’unité d’alimentation électrique 1 dans le compartiment de réception 25, afin de guider le mouvement de l’unité d’alimentation électrique 1 pour présenter de façon fiable le connecteur de sortie 23 en ligne avec le connecteur de véhicule 30 afin d’assurer l’interconnexion.
Comme on le voit par exemple sur la , pendant l’engagement de l’unité d’alimentation électrique 1, l’aileron 37 pénètre progressivement dans la rainure longitudinale 13, entre les cames de volet 21 et 22 en les écartant l’une de l’autre, forçant le pivotement automatique des volets d’occultation 8 et 9. Ainsi, dans la position intermédiaire illustrée sur la , les volets d’occultation 8 et 9 sont en position escamotée, laissant apparaître le connecteur de sortie 23.
Pendant son engagement dans le compartiment de réception 25, l’unité d’alimentation électrique 1 est en outre guidée par la forme particulière du fond 34, présentant une section transversale trapézoïdale illustrée sur la , à laquelle correspond la surface inférieure trapézoïdale de l’unité d’alimentation électrique 1, produisant le rappel de l’unité d’alimentation électrique 1 en alignement avec le compartiment de réception 25.
On considère maintenant les figures 10 à 13, illustrant de façon plus globale le mouvement d’insertion de l’unité d’alimentation électrique 1 telle que décrite précédemment dans le compartiment de réception 25 prévu à cet effet dans un cadre de vélo 24.
Initialement, l’utilisateur porte l’unité d’alimentation électrique 1 par sa poignée 14, de sorte que l’unité d’alimentation électrique 1 est orientée verticalement (ou en oblique s’il la tient avec les deux mains) avec sa première extrémité 6 vers le bas. L’utilisateur engage la première extrémité 6 dans le compartiment de réception 25. La illustre l’unité d’alimentation électrique 1 en cours d’introduction normale dans le compartiment de réception 25, sa première extrémité 6 étant engagée dans le compartiment de réception 25 au voisinage mais un peu à l’écart de la première extrémité 29 du compartiment de réception 25, et sa seconde extrémité 7 étant encore à l’extérieur du compartiment de réception 25, soutenue par l’utilisateur qui tient la poignée 14. La illustre l’unité d’alimentation électrique 1 entièrement introduite dans le compartiment de réception 25, avant fermeture du couvercle 36.
Dans l’hypothèse illustrée sur la , l’utilisateur approche l’unité d’alimentation électrique 1 trop directement au voisinage de la première extrémité 29 du compartiment de réception 25, dans la zone occupée par le connecteur de véhicule 30. La première extrémité 6 de l’unité d’alimentation électrique 1 vient alors buter contre les doigts supérieurs de protection 40 et 41, évitant ainsi de venir toucher et dégrader le connecteur de véhicule 30. La première extrémité 6 de l’unité d’alimentation électrique 1 est ensuite légèrement éloignée par l’utilisateur à l’écart du connecteur de véhicule 30, pour s’engager dans le compartiment de réception 25 sans toucher le connecteur de véhicule 30.
Ensuite, l’utilisateur peut incliner l’unité d’alimentation électrique 1 comme illustré sur la , tout en engageant progressivement la première extrémité 6 en direction du connecteur de véhicule 30. Pendant cet engagement progressif, le connecteur de véhicule 30 vient s’engager dans le dégagement 16, évitant ainsi d’être touché et dégradé par l’unité d’alimentation électrique 1.
On considère maintenant les figures 14 et 15, qui illustrent respectivement des premiers moyens de retenue et des seconds moyens de retenue permettant d’augmenter sensiblement la force que doit appliquer un doigt de l’utilisateur pour déplacer le ou les volets d’occultation à l’écart de leur position d’occultation.
Sur la , les premiers moyens de retenue comprennent, sur une face intérieure respective 8b, 9b des volets d’occultation 8, 9, au voisinage de leur seconde extrémité 8c, 9c ( ) opposée aux axes de rotation 10, 11, des moyens d’engagement 42 conformés pour coopérer avec des moyens de retenue 43 correspondants agencés dans le corps d’unité d’alimentation électrique 1 pour s’opposer à la rotation desdits volets d’occultation 8, 9 à l’écart de leur position d’occultation lors d’une poussée axiale FN exercée par un utilisateur sur une face externe 8d, 9d desdits volets d’occultation 8, 9. En pratique les moyens d’engagement 42 et les moyens de retenue 43 peuvent être des dentures se faisant face et s’engageant l’une dans l’autre lorsque la poussée axiale FN déforme élastiquement le volet d’occultation 8 ou 9 correspondant.
Dans une réalisation pratique, en l’absence des moyens d’engagement 42 et des moyens de retenue 43, une poussée axiale FN de 0,6 N était suffisante pour assurer une adhérence d’un doigt sur la face externe d’un volet d’occultation permettant l’entraînement dudit volet d’occultation par une poussée transversale FT de 0,4 N ; par contre, en présence des moyens d’engagement 42 et des moyens de retenue 43, la même poussée axiale FN de 0,6 N a provoqué l’engagement des moyens d’engagement 42 et des moyens de retenue 43 l’un dans l’autre, interdisant l’entraînement dudit volet d’occultation par une poussée transversale FT.
Sur la , les seconds moyens de retenue comprennent, au voisinage de la seconde extrémité 8c, 9c des volets d’occultation 8, 9 opposée aux axes de rotation 10, 11, des moyens d’attraction magnétique 44 et 45 agencés pour produire une force de retenue s’opposant à la rotation relative desdits volets d’occultation 8, 9 à l’écart l’un de l’autre à partir de leur position d’occultation. En pratique, les moyens d’attraction magnétique 44 peuvent être un aimant néodyme, et les moyens d’attraction magnétique 45 peuvent être un axe en acier.
Dans une réalisation pratique, en l’absence des moyens d’attraction magnétique 44 et 45, une poussée FD de 12 N sur les cames était suffisante pour assurer l’entraînement en rotation du ou des volets d’occultation 8, 9 ; par contre, en présence des moyens d’attraction magnétique 44 et 45, la poussée FD nécessaire pour assurer l’entraînement en rotation du ou des volets d’occultation 8, 9 a été supérieure à 45 N.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, l’unité d’alimentation électrique 1 comporte un chargeur 3 embarqué, permettant par son câble de connexion électrique 4 une connexion à une source extérieure d’énergie électrique, lorsque l’unité d’alimentation électrique 1 est déposée à l’extérieur du véhicule.
En alternative, selon la présente invention, il est possible de prévoir une unité d’alimentation électrique 1 dépourvue de chargeur 3 embarqué.
Dans les deux cas, c’est-à-dire en présence ou en l’absence d’un chargeur 3 embarqué, la recharge de la batterie d’accumulateurs 2 peut se faire par une connexion à un chargeur externe 47, pour une recharge plus rapide.
Selon une première possibilité de recharge rapide, l’unité d’alimentation électrique 1 reste logée dans le véhicule. Le chargeur externe 47 est alors connecté sur une prise auxiliaire 46 (figures 7 et 8) du véhicule, elle-même raccordée au connecteur de véhicule 30 pour assurer la continuité de la connexion électrique jusqu’à la batterie d’accumulateurs 2.
Selon une seconde possibilité de recharge rapide, l’unité d’alimentation électrique 1 est déplacée à l’extérieur du véhicule. Le chargeur externe 47, par exemple tel qu’illustré sur les figures 16 et 17, comprend alors un socle 48 conformé pour remplir les trois fonctions suivantes :
- recevoir, dans un logement 49 prévu à cet effet, la première extrémité 6 de l’unité d’alimentation électrique 1 et maintenir cette dernière en position verticale, assurant sa stabilité et réduisant l’occupation de surface au sol,
- repousser les volets d’occultation 8 et 9 en position escamotée grâce à un aileron d’ouverture de volets 50 similaire à l’aileron 37 du compartiment de réception 25,
- assurer la connexion électrique entre un connecteur de chargeur 51 et le connecteur de sortie 23 de l’unité d’alimentation électrique 1.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après.

Claims (13)

  1. Unité d’alimentation électrique (1) amovible pour véhicule, ayant un corps d’unité présentant une longueur entre une première extrémité (6) et une seconde extrémité (7) selon une direction d’allongement (I-I), conformée pour être introduite dans un compartiment de réception (25) correspondant du véhicule, et comprenant :
    - une batterie d’accumulateurs électriques (2),
    - un connecteur de sortie (23), disposé en orientation frontale à la première extrémité (6) du corps d’unité de l’unité d’alimentation électrique (1), ayant des conducteurs électriques connectés à ladite batterie d’accumulateurs électriques (2), et conformé pour s’engager axialement de façon séparable avec un connecteur de véhicule (30) et établir ainsi une connexion électrique avec ladite batterie d’accumulateurs électriques (2) pour alimenter l’équipement du véhicule,
    caractérisée par :
    - au moins un volet d’occultation (8, 9), déplaçable transversalement dans le corps d’unité de l’unité d’alimentation électrique (1) entre une position d’occultation dans laquelle il recouvre le connecteur de sortie (23) et une position escamotée dans laquelle il libère l’accès au connecteur de sortie (23),
    - un moyen de rappel sollicitant ledit au moins un volet d’occultation (8, 9) vers sa position d’occultation,
    - une came de volet (21, 22), prévue sur ledit au moins un volet d’occultation (8, 9), et conformée pour coopérer avec au moins un organe de poussée (37) prévu dans le compartiment de réception (25) du véhicule de façon à déplacer ledit au moins un volet d’occultation (8, 9) jusqu’à sa position escamotée lors de l’engagement de l’unité d’alimentation électrique (1) dans le compartiment de réception (25) du véhicule.
  2. Unité d’alimentation électrique (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comprend deux volets d’occultation (8, 9) qui, en position d’occultation, recouvrent chacun une partie du connecteur de sortie (23), et qui, pour atteindre leur position escamotée en étant repoussés selon leurs cames (21, 22) respectives par un ou plusieurs organes de poussée (37), se déplacent transversalement à l’écart l’un de l’autre à l’encontre de moyens de rappel.
  3. Unité d’alimentation électrique selon la revendication 2, caractérisée en ce que :
    - les volets d’occultation (8, 9) sont montés rotatifs autour d’axes de rotation respectifs (10, 11), lesdits axes de rotation (10, 11) étant fixes dans le corps d’unité de l’unité d’alimentation électrique (1), déportés de part et d’autre d’un plan longitudinal médian (12) du connecteur de sortie (23), et agencés au voisinage d’une première extrémité respective desdits volets d’occultation (8, 9),
    - les cames respectives (21, 22) des volets d’occultation (8, 9) sont orientées l’une vers l’autre, disposées de part et d’autre dudit plan longitudinal médian (12) du connecteur de sortie (23), entre lesdits axes de rotation (10, 11), dans une rainure longitudinale (13) de l’unité d’alimentation électrique (1) débouchant à sa première extrémité (6), et conformées de façon à être repoussées à l’écart l’une de l’autre par un même organe de poussée (37) qui est lui-même conformé pour venir s’engager progressivement entre elles dans ladite rainure longitudinale (13) lors de l’engagement de l’unité d’alimentation électrique (1) dans le compartiment de réception (25) du véhicule.
  4. Unité d’alimentation électrique (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que les volets d’occultation (8, 9) comprennent, sur une face intérieure (8b, 9b), au voisinage de leur seconde extrémité (8c, 9c) opposée aux axes de rotation (10, 11), des moyens d’engagement (42) conformés pour coopérer avec des moyens de retenue (43) correspondants agencés dans le corps d’unité de l’unité d’alimentation électrique (1) pour s’opposer à la rotation desdits volets d’occultation (8, 9) à l’écart de leur position d’occultation lors d’une poussée axiale (FN) exercée par un utilisateur sur une face externe (8d, 9d) desdits volets d’occultation (8, 9).
  5. Unité d’alimentation électrique (1) selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que les volets d’occultation (8, 9) comprennent, au voisinage de leur seconde extrémité (8c, 9c) opposée aux axes de rotation (10, 11), des moyens d’attraction magnétique (44, 45) agencés pour produire une force de retenue s’opposant à la rotation relative desdits volets d’occultation (8, 9) à l’écart l’un de l’autre à partir de leur position d’occultation.
  6. Unité d’alimentation électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’elle comprend un dégagement (16), ouvert sur la première extrémité (6) et sur la face supérieure opposée à ladite rainure longitudinale (13), et conformé pour autoriser la pénétration du connecteur de véhicule (30) en saillie lors de l’engagement de l’unité d’alimentation électrique (1) dans le compartiment de réception (25) correspondant du véhicule.
  7. Unité d’alimentation électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu’elle comprend à sa première extrémité (6) un ou plusieurs logements de guidage (19, 20) dans lesquels peuvent pénétrer des doigts de guidage ( 38, 39) faisant saillie dans le compartiment de réception (25) correspondant du véhicule et assurant le guidage de l’unité d’alimentation électrique (1) lors de son engagement dans le compartiment de réception (25) correspondant du véhicule.
  8. Unité d’alimentation électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu’elle comprend un chargeur (3) embarqué, ayant une sortie connectée à ladite batterie d’accumulateurs électriques (2), ayant une entrée conformée pour sa connexion à une source extérieure d’énergie électrique, et formant la première extrémité (6) de l’unité d’alimentation électrique (1).
  9. Véhicule comprenant un compartiment de réception (25) conformé pour recevoir et contenir une unité d’alimentation électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, le compartiment de réception (25) ayant une longueur selon une direction d’allongement (II-II) entre une première extrémité (29) comportant un connecteur de véhicule (30) et une seconde extrémité (31) opposée, le compartiment de réception (25) étant limité par deux parois latérales (32, 33) opposées l’une à l’autre et reliées l’une à l’autre par un fond (34), avec une ouverture (35) opposée au fond (34) pour l’introduction et le retrait de l’unité d’alimentation électrique (1), caractérisé en ce que le fond (34) comporte un aileron (37) longitudinal formant organe de poussée contre lequel la ou les cames de volet (21, 22) viennent buter et sont repoussées pour déplacer le ou les volets d’occultation (8, 9) jusque dans leur position escamotée lors de l’introduction de l’unité d’alimentation électrique (1) dans ledit compartiment de réception (25).
  10. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce que le compartiment de réception (25) comporte, à sa première extrémité (29), un ou plusieurs doigts de guidage (38, 39) en saillie conformés pour s’engager dans des logements de guidage (19, 20) correspondants de la première extrémité (6) de l’unité d’alimentation électrique (1), pour assurer le guidage de l’unité d’alimentation électrique (1) lors de son engagement dans le compartiment de réception (25).
  11. Véhicule selon l’une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que le compartiment de réception (25) comporte, à sa première extrémité (29), des doigts de protection (40, 41) en saillie, conformés pour s’opposer à la pénétration transversale de l’unité d’alimentation électrique (1) dans la zone occupée par le connecteur de véhicule (30).
  12. Véhicule selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, comprenant une unité d’alimentation électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
  13. Chargeur externe (47), comprenant un socle (48) ayant un logement de réception (49) conformé pour recevoir et retenir la première extrémité (6) d’une unité d’alimentation électrique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, le logement de réception (49) ayant un fond muni d’un connecteur de chargeur (51) conformé pour s’engager axialement de façon séparable avec le connecteur de sortie (23) de ladite unité d’alimentation électrique (1) et établir ainsi une connexion électrique avec ladite batterie d’accumulateurs électriques (2) pour la recharger, le logement de réception (49) comportant un aileron (50) formant organe de poussée contre lequel la ou les cames de volet (21, 22) viennent buter et sont repoussées pour déplacer le ou les volets d’occultation (8, 9) jusque dans leur position escamotée lors de l’introduction de l’unité d’alimentation électrique (1) dans ledit logement de réception (49).
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