FR2996364A1

FR2996364A1 - Connecteur rapide pour borne de batterie

Info

Publication number: FR2996364A1
Application number: FR1259321A
Authority: FR
Inventors: Sylvie Roullais
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2012-10-02
Publication date: 2014-04-04
Anticipated expiration: 2032-10-02
Also published as: FR2996364B1

Abstract

La présente invention concerne un connecteur rapide (1) pour borne de batterie comportant : - une cosse (10) munie d'un organe de serrage élastique (13, 14) et un levier (40) apte à être déplacé entre une position de déverrouillage dans laquelle ledit organe de serrage (13, 14) n'exerce aucune contrainte sur la borne et une position de verrouillage dans laquelle il enserre la borne (2) ; - une bague de protection (30) comprenant un manchon électriquement isolant (31) monté articulé vis-à-vis dudit organe de serrage 13, 14), admettant une position de guidage dans laquelle ledit manchon (31) est disposé au moins en partie entre ledit organe de serrage (13, 14) et la borne, et une position de dégagement dans laquelle ledit manchon (31) surplombe ledit organe de serrage (13, 14), ladite bague de protection (30) étant adaptée à coopérer avec ledit levier (40) de sorte qu'elle passe de ladite position de guidage à ladite position de dégagement lorsque ledit levier (40) est déplacé de ladite position de déverrouillage à ladite position de verrouillage.

Description

Titre de l'invention Connecteur rapide pour borne de batterie Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un connecteur pour borne de batterie du type permettant de relier ladite borne au circuit électrique d'utilisation et comportant des moyens de verrouillage et de déverrouillage rapide dudit connecteur sur ladite borne.

Arrière-plan de l'invention On connait de la demande française FR 2,692,727 un tel connecteur rapide pour borne de batterie comportant une cosse muni de deux demi-coquilles élastiques radialement et un levier monté articulé sur ladite cosse. Le levier est apte à être déplacé entre une position de déverrouillage dans laquelle ledit organe de blocage n'exerce aucune contrainte sur ladite borne et une position de verrouillage dans laquelle ledit organe de blocage enserre ladite borne. En particulier, ledit levier comporte un cadre dont les deux bords longitudinaux sollicitent, lors du basculement dudit levier, deux rampes situées sur les faces externes respectives des deux demi-coquilles, ce qui entraine un mouvement radial de ces deux demi-coquilles enserrant ladite borne. Lors de la mise en place d'un tel connecteur rapide sur une borne de batterie (ou lors de son retrait), la proximité entre cette borne et la cosse de ce connecteur reliée au circuit électrique du véhicule peut parfois provoquer l'apparition d'un arc électrique pouvant causer des détériorations matérielles sur le véhicule, voire sur la personne manipulant le connecteur rapide.

Objet et résumé de l'invention La présente invention vise donc à proposer un tel connecteur rapide qui élimine, ou tout du moins réduit fortement, les risques d'apparition de tels arcs électriques lors du montage ou du retrait du connecteur rapide.

Elle propose à cet effet un connecteur rapide pour borne de batterie comportant une cosse munie d'un organe de serrage élastique et un levier monté articulé sur ladite cosse, ledit levier étant apte à être déplacé entre une position de déverrouillage dans laquelle ledit organe de serrage n'exerce aucune contrainte sur une dite borne disposée à l'intérieur de cet organe de serrage et une position de verrouillage dans laquelle ledit organe de serrage enserre une telle dite borne ; caractérisé en ce que ledit connecteur rapide comporte également une bague de protection comprenant un manchon électriquement isolant monté articulé vis-à-vis dudit organe de serrage par l'intermédiaire de moyens de coulissement, admettant une position de guidage dans laquelle ledit manchon est disposé au moins en partie entre ledit organe de serrage et une telle dite borne, et une position de dégagement dans laquelle ledit manchon surplombe ledit organe de serrage, ladite bague de protection étant adaptée à coopérer avec ledit levier de sorte qu'elle passe de ladite position de guidage à ladite position de dégagement lorsque ledit levier est déplacé de ladite position de déverrouillage à ladite position de verrouillage. Grâce à la présence d'une bague de protection dont le manchon escamotable vient au moins partiellement isoler électriquement l'organe de serrage de la borne de batterie sur laquelle cet organe doit être serré, le connecteur selon l'invention réduit très sensiblement, voire supprime le risque d'apparition d'un arc électrique lors de la mise en place et du verrouillage de l'organe de serrage autour de la borne.

Ce connecteur permet donc d'améliorer la protection de la personne le manipulant ainsi que celle des équipements électriques alimentés par la batterie du véhicule. Selon des caractéristiques préférées du connecteur rapide selon l'invention, prises seules ou en combinaison : - au cours du déplacement dudit levier entre ladite position de déverrouillage et ladite position de verrouillage, ce dernier passe par une position intermédiaire dans laquelle ledit organe de serrage n'exerce aucune contrainte sur une telle dite borne tandis que ladite bague de protection occupe ladite position de dégagement ; - lesdits moyens de coulissement comportent un bras solidaire dudit manchon dont l'extrémité distale coopère avec une came fixée sur le levier au niveau de son axe de rotation, le basculement du levier autour de cet axe entrainant le coulissement du bras et du manchon ; - lesdits moyens de coulissement comportent un bras solidaire dudit manchon le long duquel est montée une crémaillère qui coopère avec un pignon fixé sur le levier au niveau de son axe de rotation, le basculement du levier autour de cet axe entrainant le coulissement du bras et du manchon ; - ladite cosse comporte un élément de guidage pour ledit bras, ce dernier étant apte à coulisser l'intérieur dudit élément de guidage lorsque ledit levier passe de ladite position de déverrouillage à ladite position de verrouillage ; - ledit levier comporte une tige formant l'axe de rotation dudit levier par rapport à ladite cosse, ladite tige étant positionnée dans deux échancrures situées en regard l'une de l'autre à une extrémité de ladite cosse et maintenue prisonnière grâce à deux languettes de verrouillage rabattues respectivement sur lesdites échancrures ; - ledit organe de serrage élastique comporte deux demi- coquilles hémicylindriques élastiques radialement ; - ledit manchon traverse de part en part lesdites demi-coquilles et saille légèrement de leurs extrémités inférieures respectives lorsque ladite bague de protection est dans ladite position de guidage ; - ledit manchon présente un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre d'une telle dite borne de batterie, et un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne des deux dites demi-coquilles lorsque ces dernières ne sont pas sollicitées par ledit levier ; et/ou - ladite bague de protection est venue de moulage à partir 30 d'un polymère thermoplastique isolant électriquement tel qu'un polyamide (PA) ou le polybutylene terephthalate (PBT).

Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue éclatée en perspective du connecteur rapide pour borne de batterie selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective du connecteur rapide de la figure 1 une fois assemblé et en position de verrouillage ; - la figure 3A est une vue en coupe longitudinale de la partie avant du connecteur rapide selon l'invention suivant le plan repéré par III-III sur la figure 2 et sur laquelle le levier est en position de déverrouillage ; - la figure 4A est une vue en coupe transversale du connecteur rapide selon l'invention suivant le plan repéré par IV-IV sur la figure 2 et sur laquelle le levier est en position de déverrouillage ; - les figures 3B et 4B sont semblables aux figures 3A et 4A, respectivement, mais montrent le levier dans la position intermédiaire ; et - les figures 3C et 4C sont semblables aux figures 3A et 4A, respectivement, mais montrent le levier dans la position de verrouillage. Description détaillée d'un mode de réalisation En référence aux figures 1 et 2, le connecteur rapide 1 comporte une cosse 10 pour assurer la liaison électrique avec une borne de batterie 2 (représentée sur les figures 3A à 4C), une bague de protection isolante électriquement 30 et un levier 40 permettant le blocage ou le déblocage de la cosse 10 sur la borne 2. La cosse 10 est réalisée de préférence par découpage et emboutissage d'une feuille d'alliage métallique tel que le laiton. Elle comporte un corps 11 et un embout 12 sur lequel est sertie l'extrémité d'un câble électrique 3 relié au circuit électrique du véhicule.

Le corps 11 comporte deux demi-coquilles hémicylindriques 13, 14 se prolongeant par un nez saillant 15 situé à l'opposé de l'embout 12 et constituant l'extrémité d'articulation de la cosse 10. Les deux demi-coquilles 13, 14 sont élastiques radialement et présentent chacune sur leur face externe, une nervure périphérique 16 s'étendant entre leurs deux bords latéraux ainsi qu'une rampe 17 orientée axialement. D'autre part, les faces internes de ces demi-coquilles 13, 14 présentent des stries (non représentées sur les figures) assurant un meilleur contact électrique avec la borne de batterie 2. Le nez 15 comprend deux parois 18, 19 en regard l'une l'autre et qui s'étendent chacune dans le prolongement d'un bord latéral correspondant d'une demi-coquille 13, 14. Chaque paroi 18, 19 présente une échancrure semi-circulaire 21, 22 surmontant une languette de verrouillage 23, 24. Le nez 15 comporte également un élément de guidage 25 pour la bague de protection 30 qui surplombe les deux parois 18, 19. Cette bague de protection 30 est de préférence venue de moulage à partir d'un polymère thermoplastique isolant électriquement tel qu'un polyamide (PA) ou le polybutylene terephthalate (PBT). Elle comporte un manchon 31 de faible épaisseur (de préférence inférieure ou égale à 1 mm), dont le diamètre interne est légèrement supérieur au diamètre de la borne de batterie 2 tandis que son diamètre externe est légèrement inférieur au diamètre interne des deux demi- coquilles 13, 14 lorsque ces dernières ne sont pas sollicitées par le levier 40. La bague 30 comprend également un bras 32 dont l'extrémité proximale est fixée sur la face externe du manchon 31 et qui s'étend parallèlement à l'axe de ce manchon.

Toute comme la cosse 10, le levier 40 est réalisée de préférence par découpage et emboutissage d'une feuille d'alliage métallique tel que le laiton.

Il comporte un cadre 41 de forme globalement rectangulaire, et une languette de manoeuvre 42 située dans le prolongement du cadre 41 afin de permettre à l'utilisateur une manipulation aisée de ce levier 40. La traverse latérale du cadre 41 située à l'opposé de la languette 42, est constituée par une tige 43 formant l'axe de rotation du levier 40. La tige 43 comporte en partie centrale une came 44 qui est prévue pour coopérer avec l'extrémité distale du bras 32. La largeur du cadre 41 est définie de sorte que les deux bords longitudinaux internes de ses montants 45, 46 viennent solliciter les deux rampes 17 des demi-coquilles 13, 14 lors du basculement du levier 40. La languette 42 est recouverte d'une couverture isolante 47 assurant son isolation d'un point de vue électrique et dont la couleur (rouge ou noire) constitue également un repère visuel de la polarité.

Cette couverture comporte un orifice 48 qui permet de contrôler la tension de la batterie à l'aide d'une fiche de type banane. Le levier 40 est monté articulé sur le nez 15 de la cosse 10 par l'intermédiaire de la tige 43 qui est positionnée dans les deux échancrures semi-circulaires 21, 22 et qui est maintenue prisonnière par le rabat des deux languettes de verrouillage 23, 24. Le manchon 31 est monté coulissant à l'intérieur des deux demi-coquilles 13, 14 par l'intermédiaire du bras 32 traversant l'élément de guidage 25 et dont l'extrémité distale prend appui sur la périphérie de la came 44.

On va maintenant décrire rapidement les opérations de mise en place et de verrouillage du connecteur rapide 1 sur une borne de batterie 2 à l'appui des figures 3A à 4C. Avant de mettre en place le connecteur 1 sur la borne 2, l'utilisateur doit préalablement relever le levier 40 afin de l'amener dans sa position de déverrouillage dans laquelle ce dernier est globalement perpendiculaire à la cosse 10. Dans cette position du levier 40, la zone de contact périphérique de la came 44 sur laquelle repose l'extrémité distale du bras 32 présente un rayon minimal (figure 3A), de sorte que la bague de protection 30 occupe sa position de guidage dans laquelle une partie importante du manchon 31 est contenue à l'intérieur des deux demi-coquilles 13, 14. L'utilisateur doit ensuite simplement amener le connecteur 1 au dessus de la borne 2 de manière à ce que les deux demi-coquilles 13, 14 et le manchon 31 surplombent la borne 2, puis abaisser progressivement ce connecteur 1 jusqu'à ce que l'extrémité de la borne 2 commence à pénétrer à l'intérieur du manchon 31. A partir de cet instant, la poursuite du mouvement est guidée par le manchon 31 jusqu'à ce que le connecteur 1 soit correctement mis en place sur la borne 2, comme représenté sur les figures 3A et 4A. La présence de ce manchon isolant 31 entre les deux demi-coquilles 13, 14 et la borne 2 de la batterie, permet ainsi de réduire les risques d'apparition d'un arc électrique entre ces éléments.

Une fois le connecteur 1 mis en place sur la borne 2, l'utilisateur va pouvoir le verrouiller sur cette borne 2. Pour ce faire, il lui suffit d'enserrer la languette 42 entre le pouce et l'index de l'une de ses mains et de rabattre progressivement le levier 40 vers la cosse 10 en le faisant pivoter autour de son axe 43.

Le pivotement de ce levier 40 entraine la rotation de la came 44 provoquant l'augmentation progressive de son rayon au niveau de la zone de contact périphérique sur laquelle repose l'extrémité distale du bras 32. Ce mouvement entraine ainsi la remontée progressive du bras 32 qui coulisse à l'intérieur de l'élément de guidage 25 et donc celle du manchon 31 qui saille de plus en plus au dessus des deux demi-coquilles 13, 14 Lorsque le levier 40 parvient à la position intermédiaire illustrée par les figures 3B et 4B, la zone de contact périphérique de la came 44 atteint son rayon maximal.

Dans cette position du levier 40, la bague de protection 30 se trouve alors dans sa position de dégagement dans laquelle le bras 32 est en position limite haute tandis que le manchon 31 surplombe les deux demi-coquilles 13, 14 et la borne 2.

Les deux bords longitudinaux internes des montants 45, 46 du cadre 41 se trouvent alors au niveau de la zone d'entrée des deux rampes 17 sans toutefois les solliciter. La poursuite du mouvement de bascule du levier 40 entraine la sollicitation de ces deux rampes 17 par les deux bords longitudinaux internes des montants 45, 46 de ce levier 40. Les deux demi-coquilles 13, 14 se déplacent alors radialement et viennent progressivement enserrer la borne 2. Dans le même temps, la bague de protection 30 demeure en position de dégagement puisque son bras 32 est maintenu en position limite haute par la came 44 dont le rayon au niveau de la zone de contact périphérique reste maximal. Lorsque le levier 40 atteint la position de verrouillage (illustrée par les figures 2, 3C et 4C) dans laquelle ce dernier est rabattu complètement sur la cosse 10 ; les deux demi-coquilles 13, 14 enserrent fortement la borne 2 qui est alors solidaire du connecteur 1, tandis que la bague de protection occupe sa position de dégagement. Lorsque l'utilisateur souhaite désolidariser la borne 2 du connecteur 1 afin par exemple de retirer la batterie, il lui suffit de relever le levier 40 pour le ramener progressivement dans sa position de déverrouillage. La bague de protection 30 retrouve ainsi sa position de guidage dans laquelle le manchon 31 est partiellement contenu à l'intérieur des deux demi-coquilles 13, 14, de sorte que l'utilisateur peut retirer le connecteur 1 de la borne 2 sans craindre qu'un arc électrique ne se forme entre ces éléments. Selon une variante non représentée du connecteur, le manchon traverse de part en part les demi-coquilles et saille légèrement de leurs extrémités inférieures respectives lorsque la bague de protection est dans sa position de guidage.

Bien qu'entrainant une augmentation sensible de l'encombrement du connecteur, cela permet d'isoler entièrement les deux demi-coquilles de la borne et donc de réduire encore plus efficacement les risques d'apparition d'un arc électrique Selon une autre variante non représentée du connecteur, les moyens de coulissement du manchon sont différents. Ceux-ci comportent par exemple un bras solidaire du manchon le long duquel est montée une crémaillère qui coopère avec un pignon fixé sur le levier au niveau de son axe de rotation, le basculement du levier autour de cet axe entrainant le coulissement du bras et du manchon. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais elle englobe toute variante d'exécution.10

Claims

REVENDICATIONS1. Connecteur rapide pour borne de batterie comportant une cosse (10) munie d'un organe de serrage élastique (13, 14) et un levier (40) monté articulé sur ladite cosse (10), ledit levier (40) étant apte à être déplacé entre une position de déverrouillage dans laquelle ledit organe de serrage (13, 14) n'exerce aucune contrainte sur une dite borne (2) disposée à l'intérieur de cet organe de serrage (13, 14) et une position de verrouillage dans laquelle ledit organe de serrage (13, 14) enserre une telle dite borne (2) ; caractérisé en ce que ledit connecteur rapide comporte également une bague de protection (30) comprenant un manchon électriquement isolant (31) monté articulé vis-à-vis dudit organe de serrage (13, 14) par l'intermédiaire de moyens de coulissement (32, 44), admettant une position de guidage dans laquelle ledit manchon (31) est disposé au moins en partie entre ledit organe de serrage (13, 14) et une telle dite borne (2), et une position de dégagement dans laquelle ledit manchon (31) surplombe ledit organe de serrage (13, 14), ladite bague de protection (30) étant adaptée à coopérer avec ledit levier (40) de sorte qu'elle passe de ladite position de guidage à ladite position de dégagement lorsque ledit levier (40) est déplacé de ladite position de déverrouillage à ladite position de verrouillage.
2. Connecteur rapide selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours du déplacement dudit levier (40) entre ladite position de déverrouillage et ladite position de verrouillage, ce dernier passe par une position intermédiaire dans laquelle ledit organe de serrage (13, 14) n'exerce aucune contrainte sur une telle dite borne (2) tandis que ladite bague de protection (30) occupe ladite position de dégagement.
3. Connecteur rapide selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de coulissement comportent un bras (32) solidaire dudit manchon (31) dont l'extrémité distale coopère avec une came (44) fixée sur le levier (40) au niveau de son axe derotation (43), le basculement du levier (40) autour de cet axe (43) entrainant le coulissement du bras (32) et du manchon (31).
4. Connecteur rapide selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de coulissement comportent un bras solidaire dudit manchon (31) le long duquel est montée une crémaillère qui coopère avec un pignon fixé sur le levier (40) au niveau de son axe de rotation (43), le basculement du levier (40) autour de cet axe (43) entrainant le coulissement du bras et du manchon (31).
5. Connecteur rapide selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ladite cosse (10) comporte un élément de guidage (25) pour ledit bras (32), ce dernier étant apte à coulisser l'intérieur dudit élément de guidage (25) lorsque ledit levier (40) passe de ladite position de déverrouillage à ladite position de verrouillage.
6. Connecteur rapide selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit levier (40) comporte une tige (43) formant l'axe de rotation dudit levier (40) par rapport à ladite cosse (10), ladite tige (43) étant positionnée dans deux échancrures (21, 22) situées en regard l'une de l'autre à une extrémité (15) de ladite cosse (10) et maintenue prisonnière grâce à deux languettes de verrouillage (23, 24) rabattues respectivement sur lesdites échancrures (21, 22).
7. Connecteur rapide selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit organe de serrage élastique comporte deux demi-coquilles (13, 14) hémicylindriques élastiques radialement.
8. Connecteur rapide selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit manchon traverse de part en part lesdites demi-coquilles (13, 14) et saille légèrement de leurs extrémités inférieures respectives lorsque ladite bague de protection (30) est dans ladite position de guidage.
9. Connecteur rapide selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que ledit manchon (31) présente un diamètre interne légèrement supérieur au diamètre d'une telle dite borne (2), et un diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne des deux dites demi-coquilles (13, 14) lorsque ces dernières ne sont pas sollicitées par ledit levier (40).
10. Connecteur rapide selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite bague de protection (30) est venue de moulage à partir d'un polymère thermoplastique isolant électriquement tel qu'un polyamide (PA) ou le polybutylene terephthalate (PBT).5