FR3096185A1 - Système de connexion électrique - Google Patents
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Abstract
[Système de connexion électrique comprenant : - une cosse électrique (1), - un capot de protection (2) électriquement isolant, la cosse électrique (1) comprenant un dispositif de serrage et une protrusion (3), le dispositif de serrage comprenant un levier articulé (4) par rapport à la protrusion (3) selon un axe d’articulation (5), une première distance (D1) de l’extrémité libre de ce levier (4) à l’axe d’articulation (5) définissant une longueur de bras de levier, le capot (2) étant rapporté et fixé solidairement sur la cosse électrique (1) en immobilisant le levier (4) à une position de serrage, ce système étant tel que le capot (2) comprend une butée (6), cette butée (6) s’étendant sur la largeur de la protrusion (3) au droit de la butée (6), cette largeur étant considérée selon la direction de l’axe d’articulation (5), cette butée (6) étant placées à une seconde distance (D2) de l’axe d’articulation (5) supérieure à la longueur de bras de levier, la butée (6) étant en appui contre la protrusion (3) de sorte à s’opposer à un mouvement de rotation du capot (2) selon un sens de rotation (S1) écartant le levier (4) de sa position de serrage. Figure 1
Description
L’invention porte sur un système de connexion électrique.
L’invention vise notamment mais pas limitativement, des applications dans le domaine des circuits électriques automobiles comprenant une batterie.
Dans ce domaine, il est connu par le brevet FR-A-2 664 753 une connexion rapide pour une borne de batterie d'accumulateur du type comportant une cosse qui entoure au moins partiellement le fût de la borne et des moyens de serrage de la cosse sur la borne. La cosse est une pièce en tôle découpée et pliée en forme de pince compressible élastiquement comportant une portion en forme de boucle annulaire ouverte qui coopère avec le fût de la borne et dont les extrémités se prolongent par deux branches sensiblement parallèles à l'axe de la boucle et dont la fermeture est assurée au moyen d'un levier de serrage articulé sur la cosse autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de la boucle et dont la partie active coopère avec les branches pour provoquer une réduction de la dimension de la boucle annulaire par déformation élastique de cette dernière.
En outre, afin d’assurer un maintien correct en position serrée du levier sur la cosse, ce levier comporte deux bras d’accrochage s’étendant jusqu’à une fente de la cosse pour réaliser un clipage.
Ce brevet présente l’avantage de réaliser le maintien du levier dans une même opération consistant à basculer le levier pour réaliser le serrage.
Malheureusement, il présente un inconvénient qui est que ce maintien du levier n’est pas suffisamment résistant pour garantir une liaison électrique sécuritaire :
- un opérateur par mégarde et par la seule force de sa main peut relever ce levier, les bras d’accrochage s’écartant des fentes par élasticité,
– pour la même raison, lorsque cette connexion rapide est embarquée dans un véhicule, en cas de choc ou d’accident, ce levier peut, par sa propre inertie, se relever et empêcher alors l’ouverture des portes électriques du véhicule par les services de sauvetage.
Le but de l’invention est de remédier à cet inconvénient, notamment en sécurisant le maintien correct en position serrée d’un levier de ce type de connexion.
A cet effet, l’invention a pour objet un système de connexion électrique comprenant :
- une cosse électrique,
- un capot de protection électriquement isolant,
la cosse électrique comprenant un dispositif de serrage et une protrusion, le dispositif de serrage comprenant un levier articulé par rapport à la protrusion selon un axe d’articulation, une première distance de l’extrémité libre de ce levier à l’axe d’articulation définissant une longueur de bras de levier, le capot étant rapporté et fixé solidairement sur la cosse électrique en immobilisant le levier à une position de serrage, ce système étant tel que le capot comprend une butée, cette butée s’étendant sur la largeur de la protrusion au droit de la butée, cette largeur étant considérée selon la direction de l’axe d’articulation, cette butée étant placées à une seconde distance de l’axe d’articulation supérieure à la longueur de bras de levier, la butée étant en appui contre la protrusion de sorte à s’opposer à un mouvement de rotation du capot selon un sens de rotation écartant le levier de sa position de serrage.
Ainsi, le fait d’utiliser le capot qui est un élément rapporté et fixé sur la cosse électrique, permet d’intégrer au capot la butée qui peut être alors placée correctement contre la protrusion tout en étant éloignée de l’axe d’articulation, et ceci avant que le levier soit mis en position de serrage : la mise en place de la butée ainsi que sa géométrie est alors indépendante de la conception et de l’actionnement du levier, ce qui permet de concevoir une butée efficace, une butée positive qui ne se déforme pas et qui ne s’écarte pas de sa position sous effort. Par exemple, lorsque ce système est embarqué dans un véhicule et qu’un accident ou choc est source d’une force d’inertie (effort) sur le levier et/ou le capot, tendant à déplacer le levier de sa position de serrage, la butée ainsi conçue et positionnée permet de maintenir fermement le capot sur la cosse, capot qui bloque le levier à sa position de serrage. Le système de connexion tel que décrit sécurise ainsi le dispositif de serrage qui, lorsqu’il est utilisé pour serrer la cosse sur une borne de batterie du véhicule, permet de maintenir le courant pour l’ouverture de portes électriques même après le choc ou l’accident.
On notera que l’exemple du véhicule n’est pas limitatif, et que l’invention peut être appliquée à des connexions dans un environnement mécaniquement hostile, par exemple une connexion soumise à de fortes vibrations, et nécessitant une sécurisation du dispositif de serrage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, cette butée s’étend sur toute la largeur de la protrusion.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la butée est en forme de crochet.
Ainsi il sera impossible que la butée s’échappe de la protrusion en cas de choc ou d’accident du véhicule.
Selon une variante de réalisation, la butée encercle entièrement la protrusion.
Ainsi il sera impossible que la butée s’échappe de la protrusion quel que soit le sens de l’effort exercé par le choc ou l’accident sur le capot.
Selon un mode de réalisation, la protubérance est en vis-à-vis du levier en position de serrage.
Cette caractéristique a pour effet d’optimiser l’encombrement de ce système, qui est alors compacté.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le capot est en forme de cuvette dont le bord entoure la cosse électrique.
Cette caractéristique a pour avantage d’isoler électriquement la cosse électrique de son environnement, par exemple un compartiment moteur du véhicule.
Selon un mode de réalisation, la butée est issue du capot par continuité de matière.
Cette caractéristique permet de simplifier la conception du système, en limitant le nombre de pièces et opérations d’assemblage du système.
Selon un mode particulier de réalisation, la cosse électrique comprend une pince élastique électriquement conductrice refermée par le dispositif de serrage lorsque le levier est en position de serrage, et comprend en outre un corps électriquement conducteur prolongé par la pince, ce corps comprenant un moyen de fixation pour l’âme d’un câble électrique, notamment une languette déformable par sertissage.
Ce mode particulier est adapté à une utilisation automobile, en particulier lorsque le système doit être connecté rapidement à la borne de la batterie, la pince entourant la borne.
Selon une variante de réalisation, le capot est fixé solidairement au corps.
Cette configuration permet la meilleure fixation du capot sur la cosse, le corps n’étant pas une partie mobile contrairement au levier qui est articulé.
Selon une variante de réalisation, le capot est fixé solidairement au levier.
Cette configuration est utilisée par exemple, lorsque le corps est peu accessible et que le levier recouvre le corps. La présence de la butée de l’invention permet alors de bloquer le capot bien qu’il soit fixé sur une partie mobile de la cosse, à savoir le levier.
Selon ce mode particulier de réalisation, la protrusion est le corps de la cosse électrique, notamment le moyen de fixation pour l’âme du câble électrique.
L’invention a également pour objet un circuit électrique, notamment de véhicule, comprenant une batterie, un câble électrique, un système de connexion électrique reliant le câble électrique à une borne de la batterie, ce circuit étant tel que le système de connexion électrique est conforme au système précédemment décrit, la pince étant agencée de sorte à épouser au moins partiellement la forme de la borne, le dispositif de serrage réalisant un serrage de la pince sur la borne lorsque le levier est basculé vers sa position de serrage.
L’invention a également pour objet un procédé de montage d’un système de connexion électrique tel que précédemment décrit, ce système comprenant :
- la cosse électrique,
- le capot de protection électriquement isolant,
- la protrusion,
- le dispositif de serrage comprenant le levier articulé par rapport à la protrusion selon l’axe d’articulation, le capot étant rapporté et fixé solidairement sur la cosse électrique en immobilisant le levier à sa position de serrage,
- le capot comprenant la butée s’étendant sur la largeur de la protrusion au droit de la butée, la butée étant en appui contre la protrusion de sorte à s’opposer au mouvement de rotation du capot selon le sens de rotation écartant le levier de sa position de serrage,
ce procédé étant tel qu’il comprend une première étape d’engagement de la butée en appui contre la protrusion, puis une seconde étape de mise en position de serrage du levier, puis une troisième étape de fixation du capot sur la cosse.
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description des exemples de réalisation non limitatifs qui vont suivre, faite en référence aux figures 1 à 3 annexées, qui représentent :
Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.
Dans ce qui va suivre, les figures sont à prendre en combinaison entre-elles pour la reconnaissance des références numériques désignées.
La figure 1illustre un système de connexion électrique selon un mode de réalisation, comprenant une cosse électrique 1, un capot de protection 2 électriquement isolant, la cosse électrique 1 comprenant un dispositif de serrage et une protrusion 3, le dispositif de serrage comprenant un levier articulé 4 par rapport à la protrusion 3 selon un axe d’articulation 5, une première distance D1 de l’extrémité libre de ce levier 4 à l’axe d’articulation 5 définissant une longueur de bras de levier, le capot 2 étant rapporté et fixé solidairement sur la cosse électrique 1 en immobilisant le levier 4 à une position de serrage.
On notera que par convention, pour faciliter la compréhension dans la suite de ce texte, que le capot 2 recouvre une face de dessus de la cosse 1, définissant ainsi une face de dessus du levier 4 lorsqu’il est dans sa position de serrage comme illustré sur la figure 1, une face de dessus et de dessous de chaque élément constituant la cosse 1 d’une façon générale.
Le capot 2 comprend une butée 6, cette butée 6 s’étendant sur la largeur de la protrusion 3 au droit de la butée 6, cette largeur étant considérée selon la direction de l’axe d’articulation 5, cette butée 6 étant placées à une seconde distance D2 de l’axe d’articulation 5 supérieure à la longueur de bras de levier, la butée 6 étant en appui contre la protrusion 3 de sorte à s’opposer à un mouvement de rotation du capot 2 selon un sens de rotation S1 écartant le levier 4 de sa position de serrage. Ainsi, comme l’illustre la figure 1, la butée 6 est contre la face de dessous de la cosse 1, alors que le levier 4, dans sa position de serrage, est prisonnier entre le capot 2 et la face de dessous de la cosse 1.
La butée 6 s’étend sur toute la largeur de la protrusion 3, par-dessous la protrusion 3, et est en forme de crochet comme illustré. En variante non illustrée, la pointe de ce crochet remonte vers la face de dessus de la protrusion 3, de sorte qu’il soit impossible de décaler latéralement la butée 6 par rapport à la protrusion 3.
Cependant une variante de ce mode de réalisation a la butée 6 encerclant entièrement la protrusion 3. Le procédé de montage diffère alors du procédé de montage du mode de réalisation illustré, comme nous le verrons en fin de description.
La protubérance 3 est en vis-à-vis du levier 4 en position de serrage : le levier 4, lorsqu’il est manipulé vers sa position de serrage, se rapproche de la protrusion 3. Ainsi, l’extrémité libre du levier 4, en position de serrage, est du même côté de l’axe 5 que la protrusion 3. Cette disposition est avantageuse car elle permet la compacité du système, mais aussi l’efficacité de l’immobilisation du levier 4 par le capot 2. En effet, dans une variante l’extrémité libre du levier 4 pourrait être opposée à la protrusion 3, et donc à la butée 6, mais le capot 2 serait alors moins apte à immobiliser le levier 4 dont la levée (écartement de sa position de serrage) de son extrémité libre ne serait pas empêchée par la butée 6 mais par des fixations secondaires du capot 2 sur la cosse 1.
Selon ce mode de réalisation illustré, le capot 2 est fixé solidairement au levier 4, par l’intermédiaire de clips 10. Ces clips 10 sont issus de la matière du capot 2, par exemple par injection plastique, et se clipsent par le dessous du levier 4 une fois que ce levier 4 est basculé en position de serrage. Ces clips 10 sont par exemple les fixations secondaires évoquées précédemment.
Le capot 2 est en forme de cuvette dont le bord entoure la cosse électrique 1. Avec la convention définie précédemment, le fond de la cuvette représente le dessus du système de connexion électrique. Le bord de la cuvette a un profil adapté à l’environnement du système de connexion, de sorte à masquer le plus possible la cosse électrique 1 et éviter d’éventuels court-circuit avec les outils d’un opérateur.
La butée 6 est issue du capot 2 par continuité de matière, par exemple le capot 2 est en matière plastique injectée et la forme de la butée 6 fait partie du moule du capot 2. Mais en variante, cette butée 6 est rapportée et fixée à une base du capot 2. On notera que la butée 6 représentée en forme de crochet, est située dans le volume de la cuvette, ce crochet ayant un passage suffisant pour crocheter la protrusion 3 latéralement, par rapport à la plus grande longueur de la protrusion 3.
La cosse électrique 1 comprend une pince élastique 7 électriquement conductrice refermée par le dispositif de serrage lorsque le levier 4 est en position de serrage. Cette cosse électrique comprend en outre un corps 8 électriquement conducteur prolongé par la pince 7, ce corps 8 comprenant un moyen de fixation 9 pour l’âme d’un câble électrique, notamment une languette déformable par sertissage.
Selon une variante de réalisation non illustrée, le capot 2 est fixé solidairement au corps 8 par les clips 10.
Toujours selon le mode de réalisation illustré, la protrusion 3 est confondue avec le corps 8 de la cosse électrique 1. Dans une variante de réalisation, la protrusion 3 est confondue avec le moyen de fixation 9 pour l’âme du câble électrique, qui est alors directement prolongé par la pince 7. Dans une autre variante de réalisation, la protrusion 3 est confondue avec le moyen de fixation 9 pour l’âme du câble électrique, le corps 8 ayant la pince 7 et le moyen de fixation 9 à chacune de ses extrémités.
Dans une autre variante non illustrée, la protrusion 3 est distincte du corps 8, et est par exemple sur la pince 7, notamment si l’axe d’articulation 5 est parallèle au corps 8. Dans ce cas, par rapport à la figure 1, le levier 4 se trouve tourné de 90° selon un axe vertical, la protrusion 3 étant en vis-à-vis du levier 4 mais le corps 8 est lui orthogonal au levier 4 et à la protrusion 3. Une autre variante utilisant la protrusion 3 sur la pince 7, est par exemple lorsque l’axe d’articulation 5 n’est pas en extrémité de pince 7 comme illustré sur la figure 1, mais sur le corps 8.
Dans tous les cas, la butée 6 est placée sous la protrusion 3.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux pour un circuit électrique, notamment de véhicule, comprenant une batterie, un câble électrique, un système de connexion électrique reliant le câble électrique à une borne de la batterie, le système de connexion électrique est conforme à la description précédente. La pince 7 est agencée de sorte à épouser au moins partiellement la forme de la borne, le dispositif de serrage réalisant un serrage de la pince 7 sur la borne lorsque le levier 4 est basculé vers sa position de serrage par un opérateur effectuant le montage sur une ligne d’assemblage, ou en concession automobile.
La figure 1 illustre cette pince 7 comprenant deux bras élastiques 11 et 12, se rapprochant l’un vers l’autre lorsque le levier 4 est basculé à sa position de serrage. Le dispositif de serrage qui comprend le levier 4, comprend également une came 13, ici positionnée sur chacun des deux bras 11 et 12, et qui coopère avec le levier 4 en venant comprimer les deux bras 11 et 12 sur la borne. Le levier 4 comprend une ouverture traversée par les bras 11 et 12, la périphérie de l’ouverture venant en contact avec la came 13. Ainsi, la périphérie de cette ouverture, par sa flexibilité de forme, peut également participer à l’élasticité des bras 11, 12.
On notera que l’invention ne se limite pas à cette exemple de réalisation de pince 7. En effet, cette pince 7 peut ne comporter d’un bras élastique, l’autre étant fixe ou rigide. De même, cette pince 7 peut prendre d’autres formes, par exemple en ne comportant qu’un seul bras élastique recourbé sur lui-même et entourant partiellement la borne.
La cosse 1 est idéalement réalisée par emboutissage d’une tôle conductrice, notamment en acier, cuivre, ou aluminium, et comprend des nervures de rigidifications.
La figure 2illustre le capot 2 seul, vu par le dessous, de ce mode de réalisation illustré. L’axe d’articulation 5 y est représenté « dans le vide », bien qu’il ne soit en réalité que sur la cosse 1, pour pouvoir représenter la seconde distance D2, entre la butée 6 et l’axe d’articulation 5. Cette figure 2 permet de mieux visualiser le bord de la cuvette, qui a ici profil adapté à l’environnement du système de connexion, c’est-à-dire adapté à la forme de la batterie.
La figure 3illustre une vue de ce même capot 2 comme si ce capot 2 était transparent, la silhouette de la cosse 1 sans le levier 4 étant représentée à l’intérieur du capot 2. La butée 6 en forme de crocher passe par le dessous du corps 8 ici confondu avec la protrusion 3. Le corps 3 comprend le moyen de fixation 9 qui forme un coude, mais ce n’est pas obligatoire, le corps 3 peut être entièrement rectiligne ou de forme quelconque.
Ce capot 2 comprend une ouverture de 2 à 10 mm2 maximum au travers du fond de la cuvette, de façon à permettre d’introduire à travers le capot 2 une pige métallique de contact sur la cosse 1, pour qu’un opérateur puisse prendre une mesure de tension de la batterie sans avoir à retirer le capot 2 de la cosse 1.
L’invention a également pour objet un procédé de montage de ce système de connexion électrique selon le mode de réalisation précédemment illustré.
Ce procédé comprend une première étape d’engagement de la butée 6 en appui contre la protrusion 3, la butée 6 étant en forme de crochet et ce crochet étant engagé latéralement sous la protrusion 3 confondue avec le corps 8, puis une seconde étape de mise en position de serrage du levier 4 permettant de rapprocher les branches 11 et 12 de la borne de la batterie, puis une troisième étape de fixation du capot 2 sur la cosse 1 par les clips 10.
On notera qu’avantageusement, la première étape est précédée d’une étape de sertissage de l’âme du câble dans le moyen de fixation 9.
Ce procédé sera différent pour la variante de réalisation, non illustrée, où la butée 6 encercle entièrement la protrusion 3 et dans le cas où cette protrusion est confondue avec le corps 8 comprenant le moyen de fixation 9. Dans ce cas, le procédé comprendra une première étape consistant à enfiler le câble à travers la butée 6, une seconde étape de fixation du câble par le moyen de fixations 9, une troisième étape de mise en position de serrage du levier 4 permettant de rapprocher les branches 11 et 12 de la borne de la batterie, et enfin une quatrième étape de fixation du capot 2 sur la cosse 1 par les clips 10.
Claims (10)
- Système de connexion électrique comprenant :
- une cosse électrique (1),
- un capot de protection (2) électriquement isolant,
- Système de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que cette butée (6) s’étend sur toute la largeur de la protrusion (3).
- Système de connexion selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée (6) est en forme de crochet.
- Système de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée (6) encercle entièrement la protrusion (3).
- Système de connexion selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la protubérance (3) est en vis-à-vis du levier (4) en position de serrage.
- Système de connexion selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capot (2) est en forme de cuvette dont le bord entoure la cosse électrique (1).
- Système de connexion selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée (6) est issue du capot (2) par continuité de matière.
- Système de connexion selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cosse électrique (1) comprend une pince élastique (7) électriquement conductrice refermée par le dispositif de serrage lorsque le levier (4) est en position de serrage, et comprend en outre un corps (8) électriquement conducteur prolongé par la pince (7), ce corps (8) comprenant un moyen de fixation (9) pour l’âme d’un câble électrique, notamment une languette déformable par sertissage.
- Système de connexion la revendication 8, caractérisé en ce que la protrusion (3) est le corps (8) de la cosse électrique (1), notamment le moyen de fixation (9) pour l’âme du câble électrique.
- Circuit électrique, notamment de véhicule, comprenant une batterie, un câble électrique, un système de connexion électrique reliant le câble électrique à une borne de la batterie, caractérisé en ce que le système de connexion électrique est conforme à l’une des revendications 8 ou 9, la pince (7) étant agencée de sorte à épouser au moins partiellement la forme de la borne, le dispositif de serrage réalisant un serrage de la pince (7) sur la borne lorsque le levier (4) est basculé vers sa position de serrage.
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| FR3096185B1 (fr) | 2021-05-21 |
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