FR2904482A1

FR2904482A1 - Connecteur pour borne de batterie

Info

Publication number: FR2904482A1
Application number: FR0653186A
Authority: FR
Inventors: Etienne Domps
Original assignee: Tyco Electronics France SAS
Current assignee: Tyco Electronics France SAS
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2008-02-01
Anticipated expiration: 2026-07-28
Also published as: FR2904482B1; JP2008034388A; US20080026643A1; DE102007032537A1; US7530857B2

Abstract

L'invention concerne un connecteur (1) pour borne (2) de batterie (3) comportant une cosse (10) de serrage déformable élastiquement pour enserrer la borne, un élément de serrage (20) de la cosse (10) adapté à se déplacer par rapport à la cosse depuis position de repos où il ne contraint pas la cosse, à une position de serrage où il contraint la cosse à se déformer pour se resserrer, comportant un élément de verrouillage (30) adapté à se déformer élastiquement au contact de la borne pour passer d'un premier état, dans lequel l'élément de verrouillage n'est pas sollicité, et dans lequel il verrouille l'élément de serrage dans sa positon de repos par interférence de formes entre lui-même et l'élément de serrage, à un second état dans lequel l'élément de verrouillage est sollicité élastiquement par la borne, et dans lequel il n'interfère plus avec l'élément de serrage, autorisant le déplacement de l'élément de serrage vers la position de serrage.

Description

1 La présente invention concerne un connecteur électrique pour une borne

de batterie électrique. Plus précisément, la présente invention concerne un connecteur pour borne de batterie électrique ayant une cosse de serrage pour enserrer la borne de 5 la batterie et un élément de serrage de la cosse. Le connecteur selon l'invention est destiné à être connecté à des bornes cylindriques ou coniques tronquées existant sur la plupart des batteries de stockage d'énergie électrique. On connaît de l'état de la technique un grand nombre de connecteurs de 10 ce type adaptés à cet effet, par exemple des documents US 4 385 796, US 5 556 309, EP 0 896 389 et US 2 819 455. Dans ce domaine technique, l'amélioration de la sécurité du serrage des connecteurs sur les bornes des batteries est l'une des préoccupations majeures des concepteurs.

15 Dans la pratique, il a été constaté que la sécurité de la connexion à la borne électrique était dépendante de sa bonne mise en place sur la borne de la batterie avant le serrage. Or, le soin de s'assurer de la bonne mise en place du connecteur sur la borne avant son serrage est laissé à l'utilisateur, ce qui peut conduire à une mauvaise mise en place du connecteur et donc à un mauvais 20 contact électrique entre le connecteur et la borne et/ou une rupture éventuelle de ce contact électrique. La présente invention a, d'une manière générale, pour objet d'améliorer la sécurité du serrage d'un connecteur pour batterie. De manière plus précise, l'invention propose un connecteur pour borne 25 de batterie comportant une cosse de serrage déformable élastiquement pour enserrer la borne d'une batterie, un élément de serrage de la cosse adapté à se déplacer par rapport à la cosse depuis une position de repos où il ne contraint pas la cosse, à une position de serrage où il contraint la cosse à se déformer pour se resserrer, comportant, en outre, un élément de verrouillage adapté à se déformer 30 élastiquement au contact de la borne de la batterie pour passer d'un premier état, dans lequel l'élément de verrouillage n'est pas sollicité, et dans lequel il verrouille l'élément de serrage dans sa positon de repos par interférence de formes entre lui- même et l'élément de serrage, empêchant ce dernier d'atteindre sa position de serrage, à un second état dans lequel l'élément de verrouillage est sollicité 2904482 2 élastiquement par la borne, et dans lequel il n'interfère plus avec l'élément de serrage, autorisant le déplacement de l'élément de serrage vers la position de serrage. Ainsi, la cosse du connecteur selon l'invention peut être resserrée sur la borne de la batterie uniquement lorsque la cosse est en place sur la borne. Ceci améliore la sécurité, puisqu'il n'est pas possible de serrer la cosse sans l'avoir correctement mise en place sur la borne. Suivant des dispositions préférées, notamment pour des raisons de coût de fabrication, de commodité, de sécurité et de performances du connecteur 10 conforme à l'invention : - l'élément de verrouillage est adapté à être sollicité élastiquement par la borne vers son second état de manière à ce qu'il n'interfère plus avec l'élément de serrage à partir d'une position d'enfoncement prédéterminée de la cosse sur la borne, 15 - l'élément de serrage est un levier de serrage monté à pivotement par rapport à la cosse et l'interférence de formes se fait entre une portion de l'élément de verrouillage et un décrochement prévu sur le levier de serrage, - des moyens de positionnement et de guidage de l'élément de verrouillage sont prévus sur la cosse de serrage, 20 - le connecteur comporte une agrafe en forme de U élastiquement déformable, la première branche du U traversant le levier et la cosse de manière à servir de pivot pour le levier par rapport à la cosse, un cran étant disposé sur le levier de serrage, et la seconde branche de l'agrafe est disposée sur la cosse de manière à ce que son extrémité libre soit sensiblement sur le chemin décrit par le 25 cran de verrouillage lors du pivotement du levier par rapport à la cosse et ladite seconde branche coopère par déformation élastique avec le cran pour retenir le levier en position de serrage par interférence de formes entre elle-même et ledit le cran, - lesdits moyens de positionnement et de guidage de l'élément de 30 verrouillage sont une portion au moins de l'agrafe, - la cosse présente deux bras sensiblement parallèles et sensiblement symétriques, adaptés à être déformés élastiquement l'un vers l'autre de manière à resserrer la cosse de serrage autour de la borne de la batterie, chacun des bras présentant sur sa surface extérieure des moyens formant came, 2904482 3 destinés à coopérer avec des surfaces intérieures du levier lorsque celui-ci pivote autour de la cosse de manière à ce que ce pivotement entraine un rapprochement des deux bras provoquant ainsi le resserrement élastique de la cosse. - le levier présente une section ayant globalement la forme d'un U, 5 dont deux ailes latérales sont destinées à être montées de part et d'autre des bras de la portion de serrage de la cosse, de manière à pouvoir pivoter autour de celle-ci, deux paires de trous coaxiaux étant prévus respectivement sur les bras et les ailes de manière à permettre le pivotement relatif de la cosse par rapport au levier au lorsqu'un pivot est introduit dans les deux paires de trous, et en ce que chacune des ailes présente au moins partiellement un profil en portion de cercle, dont les cercles générateurs ont respectivement pour centre les trous, et une portion de l'élément de verrouillage est positionnée sensiblement sur au moins un de ces cercles générateurs, de manière à se trouver, lorsque l'élément de verrouillage n'est pas sollicité élastiquement par la borne, sensiblement sur le chemin décrit par les portions de cercles des ailes lorsque le levier pivote par rapport à la cosse, et le décrochement est positionné sur chacune des ailes du levier, aux extrémités des profils en portion de cercle, pour interférer avec l'élément de verrouillage de manière à empêcher le pivotement du levier vers la position de serrage de la cosse, - le pivot introduit dans les deux paires de trous est l'une des branches de l'agrafe, - la cosse de serrage possède une portion de raccordement sur laquelle sont prévus des moyens de raccordement à des conducteurs électriques destinés à être raccordés électriquement à la borne de la batterie. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'une réalisation d'un connecteur selon l'invention qui suit, donnée à titre d'exemple illustratif et nullement limitatif, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble d'un connecteur selon l'invention avant sa mise en place sur une borne de batterie, - la figure 2 est une vue en perspective de la cosse du connecteur de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective du levier de serrage du connecteur de la figure 1, 2904482 4 - la figure 4 est une vue en perspective de l'élément de verrouillage du connecteur de la figure 1, - la figure 5 est une vue en perspective de l'agrafe du connecteur de la figure 1, 5 - les figures 6a, 6b, et 6c sont des vues schématiques en coupe de la portion de serrage du connecteur selon l'invention respectivement en position verrouillée, déverrouillée et serrée sur une borne de batterie, la figure 6c présentant, de plus, un agrandissement d'un détail du levier. Le connecteur 1 selon l'invention est destiné à être fixé sur une borne 2 10 d'une batterie électrique 3 représentée très schématiquement, notamment en figure 1. Le connecteur 1 comporte une cosse de serrage 10, un levier de serrage 20, un élément de verrouillage 30, et une agrafe 40, ces éléments étant plus particulièrement visibles, respectivement, sur les figures 2, 3 ,4 et 5.

15 La cosse de serrage 10 réalisée en tôle métallique, découpée, emboutie et pliée possède une portion de serrage 11 destinée à enserrer la borne 2 de la batterie 3. Cette portion de serrage 11 présente un profil en U, deux bras 12 du U étant sensiblement parallèles et sensiblement symétriques et adaptés à être déformés élastiquement l'un vers l'autre de manière à resserrer la portion de 20 serrage 11. La cosse de serrage possède en outre une portion de raccordement 17 sur laquelle sont prévus des moyens de raccordement 18 à des conducteurs électriques destines à être raccordés électriquement à la borne de la batterie. Par souci de clarté, sur la figure 2, tous les moyens de raccordement 18 de la figure 1 25 n'ont pas été représentés. Des trous 19, prévus dans la portion 17 et servant à fixer ces moyens ont, toutefois, été représentés sur cette figure 2. Les bras 12 de la cosse 10 sont adaptés à recevoir un élément de serrage de la cosse, ici le levier de serrage 20, de manière à ce que celui puisse se déplacer par rapport à la cosse pour serrer celle-ci.

30 Le levier 20 réalisé à partir d'une tôle métallique pliée, présente une section ayant globalement la forme d'un U dont deux ailes 21 latérales sont destinées à être montées de part et d'autre des bras 12 de la portion de serrage de la cosse 10, de manière à pouvoir pivoter autour de celle-ci. A cet effet, deux paires de trous 13 et 22 coaxiaux sont prévus respectivement sur les bras 12 et les ailes 2904482 5 21 de manière à permettre le pivotement relatif de la cosse 10 par rapport au levier 20 au lorsqu'un pivot est introduit dans les deux paires de trous. Chacune des ailes 21 présente au moins partiellement un profil en portion de cercle 23. Les cercles générateurs des profils en portion de cercle 23 des ailes 21 ont chacun pour centre 5 les trous 22 prévus pour le passage d'un pivot pour le pivotement relatif du levier 20 par rapport à la cosse 10. Par ailleurs, un décrochement 24 est prévu sur chacune des ailes du levier, aux extrémités des profils en portion de cercle 23. Deux extensions 15 sont prévues à l'extrémité de chacun des bras 12 de la portion de serrage 11 de la cosse, s'étendant, vers l'intérieur, l'une vers l'autre à angle droit 10 depuis le bras 12 dont chacune d'elles est issue. Chacun des bras 12 de la portion de serrage 11 présente sur sa surface extérieure des bossages 14 formant came, destinés à coopérer avec les surfaces intérieures des ailes du levier 20 lorsque celui-ci pivote autour de la portion de serrage 11 de manière à ce que ce pivotement entraine un rapprochement des 15 deux bras 12 provoquant ainsi le resserrement élastique de la portion de serrage 11. L'élément de verrouillage 30 présente deux branches 31 et 32 sensiblement parallèles, formées à partir d'une même tôle métallique repliée sur elle-même, avec, aux extrémités libres de chacune des branches, des extensions 20 latérales 33, 34 respectivement. L'une des branches présente en outre à son extrémité libre, un prolongement 35 qui se termine par un repli 36 à angle droit pour former une portion d'appui 37. Une portion de contact 38 disposée à l'extrémité de l'élément de verrouillage opposée à ses extrémités libres est destinée à être en contact avec la borne de la batterie 2.

25 L'agrafe 40 est réalisée en fil métallique plié, et présente une forme en U avec une première branche 41 légèrement plus courte que la seconde branche 42 du U. La première branche 41 de l'agrafe est introduite dans les deux paires de trous coaxiaux 13 et 22 et sert ainsi de pivot pour la rotation relative du levier 20 par rapport à la cosse 10.

30 La seconde branche 42 est introduite dans une paire de trous coaxiaux 16a et 16b prévus sur les bras 12 de la portion de serrage, sensiblement au voisinage du chemin décrit par les profils en portion de cercle 23. Le trou 16b situé du coté de l'extrémité libre de la seconde branche 42 est oblong de manière à autoriser une déformation élastique de cette branche 42.

2904482 6 L'aile du levier de serrage 20 se trouvant à proximité de ce trou est pourvue d'un cran 25, disposé sur sa tranche. L'extrémité de la branche 42 se trouve sur le chemin que décrit le cran 25 lorsque le levier 20 pivote par rapport à la cosse 10, de manière à ce que la branche 42 coopère par déformation élastique 5 avec le cran 25 pour retenir le levier 20 en position de serrage par interférence de formes entre elle-même et ledit le cran. Le cran 25 est disposé de manière à pouvoir maintenir le levier 20 en position verrouillée sur la cosse 10 par interférence de formes, une fois cette position atteinte. La première branche 41 de l'agrafe 40 traverse l'élément de verrouillage 10 entre les deux branches 31 et 32 de celui-ci, et contribue ainsi à le positionner et à guider sa déformation lors de la mise en place du connecteur sur la borne, comme visible notamment sur les figures 6a à 6c. Comme visible plus particulièrement sur ces figures, l'élément de verrouillage 30 est monté sur la portion de serrage 11, entre les deux bras 12, de 15 manière à ce que : - la portion de contact 38 de l'élément de verrouillage 30 soit disposée vers la portion de serrage 11 destinée à accueillir la borne 2 de la batterie 3, et à ce que - la portion d'appui 37 soit disposée en appui sur les deux extensions 15 20 prévues aux extrémités des bras 12. En fonctionnement, comme visible en figure 6a, en position verrouillée, l'élément est en outre disposé de manière à ce que, lorsque la portion de contact 38 n'est pas sollicitée au contact de la borne 2 de la batterie 3, les extensions latérales 33 de la branche 31 de l'élément de verrouillage 30 se trouvent sur le chemin que 25 décrivent les décrochements 24 prévus sur les ailes 21 du levier 20 lorsque celui-ci pivote par rapport à la cosse 10, de manière à pouvoir limiter par interférence de formes ladite rotation à la position verrouillée représentée en figures 6a et 1. Comme visible plus particulièrement sur cette figure, dans cette position, les bossages 14 ne sont pas sollicités par le levier 20, la portion de serrage 11 n'est 30 donc pas resserrée. Le connecteur est donc en position verrouillée. 11 est impossible de resserrer la cosse 10 sur la borne 2 dans cette position. Comme visible en figure 6b, l'élément de verrouillage 30 est conçu et positionné de manière à se déformer élastiquement au contact avec la borne 2 de la batterie 3, lorsque le connecteur 1 est mis en place sur celle-ci, de manière à ce 2904482 7 que, sous l'effet de la sollicitation induite par le contact de la borne 2 de la batterie 3 sur la portion de contact 38, et du fait que la portion d'appui 37 est en appui sur les extensions 15 des bras 12, les deux branches 31 et 32 se déforment élastiquement de manière à ce que les extensions 33 se retrouvent en dehors du 5 chemin décrit par les décrochements 24 du levier 20 lorsque celui-ci pivote par rapport à la cosse 10. De cette manière, le pivotement du levier 20 est autorisé car l'élément de verrouillage 30 n'interfère plus avec le levier. Le connecteur est donc en position déverrouillée. Il est désormais possible de resserrer la cosse sur la borne.

10 Le levier 20 peut être déplacé vers la position de serrage où il coopère avec les bossages 14 formant cames de manière à provoquer un rapprochement des bras 12, resserrant ainsi par déformation élastique la portion de serrage 11. Lors du déplacement du levier vers la position de serrage, la seconde branche 42 de l'agrafe se déforme élastiquement pour contourner le cran, grâce à 15 la présence du tour oblong 16b, et revenir à sa position non déformée élastiquement une fois que le levier 20 est arrivé à la position de serrage. Le connecteur se trouve ainsi en position serrée et la cosse enserre la borne de la batterie. Dans cette dernière position, la seconde branche 42 coopère avec le 20 cran 25 pour sécuriser le levier en position serrée par interférence de formes. Bien entendu, d"autres variantes de réalisation, à la portée de l'homme du métier, sont envisageables sans sortir du cadre de la présente invention. 25

Claims

REVENDICATIONS

1. Connecteur (1) pour borne de batterie comportant une cosse (10) de serrage déformable élastiquement pour enserrer la borne (2) d'une batterie (3), un élément de serrage (20) de la cosse (10) adapté à se déplacer par rapport à la cosse depuis une position de repos où il ne contraint pas la cosse, à une position de serrage où il contraint la cosse à se déformer pour se resserrer, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un élément de verrouillage (30) adapté à se déformer élastiquement au contact de la borne de la batterie pour passer d'un premier état, dans lequel l'élément de verrouillage n'est pas sollicité, et dans lequel il verrouille l'élément de serrage dans sa positon de repos par interférence de formes entre lui-même et l'élément de serrage, empêchant ce dernier d'atteindre sa position de serrage, à un second état dans lequel l'élément de verrouillage est sollicité élastiquement par la borne, et dans lequel il n'interfère plus avec l'élément de serrage, autorisant le déplacement de l'élément de serrage vers la position de serrage.

2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de verrouillage (30) est adapté à être sollicité élastiquement par la borne (2) vers son second état de manière à ce qu'il n'interfère plus avec l'élément de serrage (20) à partir d'une position d'enfoncement prédéterminée de la cosse (10) sur la borne (2).

3. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de serrage est un levier (20) de serrage monté à pivotement par rapport à la cosse et en ce que l'interférence de formes se fait entre une portion (33) de l'élément de verrouillage et un décrochement (24) prévu sur le levier de serrage.

4. Connecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que des moyens de positionnement et de guidage de l'élément de verrouillage (30) sont prévus sur la cosse de serrage. 2904482 9

5. Connecteur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comporte une agrafe (40) en forme de U élastiquement déformable, la première branche (41) du U traversant le levier (20) et la cosse (10) de manière à servir de pivot pour le levier par rapport à la cosse, un cran (25) étant disposé sur le levier de 5 serrage, et en ce que la seconde branche (42) de l'agrafe (40) est disposée sur la cosse de manière à ce que son extrémité libre soit sensiblement sur le chemin décrit par le cran (25) de verrouillage lors du pivotement du levier (20) par rapport à la cosse (10) et ladite seconde branche (42) coopère par déformation élastique avec le cran pour retenir le levier en position de serrage par interférence de formes 10 entre elle-même (42) et ledit le cran (25).

6. Connecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de positionnement et de guidage de l'élément de verrouillage sont une portion au moins de l'agrafe (40). 15

7. Connecteur selon l'une des revendication 3 à 6, caractérisé en ce que la cosse (10) présente deux bras (12) sensiblement parallèles et sensiblement symétriques, adaptés à être déformés élastiquement l'un vers l'autre de manière à resserrer la cosse de serrage autour de la borne de la batterie, chacun des bras 20 (12) présentant sur sa surface extérieure des moyens formant came (14), destinés à coopérer avec des surfaces intérieures du levier (20) lorsque celui-ci pivote autour de la cosse de manière à ce que ce pivotement entraine un rapprochement des deux bras provoquant ainsi le resserrement élastique de la cosse. 25

8. Connecteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le levier (20) présente une section ayant globalement la forme d'un U, dont deux ailes (21) latérales sont destinées à être montées de part et d'autre des bras (12) de la portion de serrage de la cosse (10), de manière à pouvoir pivoter autour de celle-ci, deux paires de trous (13, 22) coaxiaux étant prévus respectivement sur les bras 30 (12) et les ailes (21) de manière à permettre le pivotement relatif de la cosse (10) par rapport au levier (20) au lorsqu'un pivot est introduit dans les deux paires de trous, et en ce que chacune des ailes présente au moins partiellement un profil en portion de cercle (23), dont les cercles générateurs ont respectivement pour centre les trous (22), et en ce que une portion de l'élément de verrouillage est positionnée 2904482 10 sensiblement sur au moins un de ces cercles générateurs, de manière à se trouver, lorsque l'élément de verrouillage n'est pas sollicité élastiquement par la borne, sensiblement sur le chemin décrit par les portions de cercles des ailes (21) lorsque le levier pivote par rapport à la cosse, et en ce que le décrochement (24) est 5 positionné sur chacune des ailes du levier, aux extrémités des profils en portion de cercle, pour interférer avec l'élément de verrouillage (30) de manière à empêcher le pivotement du levier (20) vers la position de serrage de la cosse.

9. Connecteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le pivot 10 introduit dans les deux paires de trous est l'une des branches de l'agrafe (40).

10. Connecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cosse de serrage possède une portion de raccordement (17) sur laquelle sont prévus des moyens de raccordement (18) à des conducteurs 15 électriques destinés à être raccordés électriquement à la borne de la batterie.