FR3040546A1 - Dispositif de connexion pour plot de batterie - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de connexion (1) pour plot (2) de batterie comportant un collier de serrage (3) et des moyens de serrage dudit collier de serrage (3), ces moyens de serrage comprenant au moins une vis (4) ou un écrou à même de coopérer avec un trou taraudé (50) ou une tige filetée que comporte un coin (5) pour soumettre ce dernier à un déplacement dans une direction de serrage et de desserrage dudit collier de serrage (3). Il est caractérisé par le fait que ledit coin (5) est monté mobile sur ledit dispositif de connexion (1) entre deux positions extrêmes, une de serrage et une de desserrage et que dans la position extrême de desserrage ledit trou taraudé (50), respectivement ladite tige filetée dudit coin (5) est hors de portée de prise avec respectivement ladite vis (4) ou ledit écrou des moyens de serrage. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel dispositif de connexion.

Description

Dispositif de connexion pour plot de batterie

La présente invention concerne un dispositif de connexion sécurisée pour plot de batterie comportant un collier de serrage et des moyens de serrage dudit collier de serrage, ces moyens de serrage comprenant au moins une vis ou un écrou à même de coopérer avec un trou taraudé ou une tige filetée que comporte un coin pour soumettre ce dernier à un déplacement dans une direction de serrage et de desserrage dudit collier de serrage. L’invention concerne plus particulièrement le domaine des batteries utilisées dans des systèmes nécessitant une alimentation électrique tels que les véhicules autonomes, par exemple les véhicules automobiles, les avions, les bateaux, etc.

De telles batteries comportent classiquement un ensemble d’accumulateurs raccordés en série, afin d’obtenir la tension désirée, et réunis dans un même boîtier. Les pôles de connexion électrique, appelés communément « plots » sont généralement reliés au réseau électrique par l’intermédiaire de dispositifs verrouillés, appelés communément « cosse de batterie » ou « collier de serrage ». La connexion électrique est ainsi effectuée au travers d’un collier de serrage et d’un moyen de serrage qui lui est associé, tel que par exemple une vis de serrage coopérant avec un trou taraudé que comporte un coin, permettant de resserrer le collier de serrage autour du plot. Un collier de serrage présente donc une zone en contact avec un plot d’une batterie et une zone de raccordement avec un fil électrique relié au réseau électrique.

Afin d’assurer un contact électrique optimal et conserver une connexion stable au fil du temps, il est indispensable de réaliser un positionnement correct d’un collier de serrage sur le plot d’une batterie.

Etant donné que l’accès à une batterie dans un véhicule et son contrôle visuel ne sont pas toujours aisés, il est cependant souvent difficile pour un opérateur de déceler un éventuel emboîtement bancal d’un collier de serrage sur le plot d’une batterie. Ainsi, l’opérateur part souvent du principe que le raccordement électrique de la batterie est correctement effectué dès lors qu’il a pu actionner les moyens de serrage du collier de serrage. Il a cependant été observé qu’un tel constat n’est pas toujours fiable car de nombreux colliers de serrage classiques présentent une structure ayant l’inconvénient d’autoriser le serrage des moyens de serrage quand bien même leur positionnement par rapport au plot de la batterie est imparfait, ce qui se révèle finalement préjudiciable à la pérennité de la batterie, et peut résulter en une panne à plus ou moins long terme.

Quelques solutions à ce problème technique ont d’ores et déjà été proposées par l’art antérieur. Il a été constaté que les solutions les plus efficaces présentent néanmoins l’inconvénient d’être complexes à produire de façon industrielle engendrant ainsi des coûts supplémentaires. Par ailleurs, les solutions proposées de structure plus simple et donc moins chères à produire s’avèrent souvent peu efficaces et donc inintéressantes pour un utilisateur. L’invention a par conséquent pour but de remédier aux problèmes de l’art antérieur par la mise à disposition d’un dispositif de connexion pour plot de batterie avec lequel un parfait emboîtement d’un collier de serrage sur un plot est un préalable indispensable à l’actionnement des moyens de serrage, un tel dispositif étant en outre simple de structure, donc aisé à produire de façon industrielle, et facile d’utilisation pour n’importe quel opérateur et quelle que soit l’implantation de la batterie considérée dans un véhicule. A cet effet, l’invention concerne un dispositif de connexion pour plot de batterie du genre indiqué en préambule, caractérisé par le fait que le coin est monté mobile sur ledit dispositif de connexion entre deux positions extrêmes, une de serrage et une de desserrage et que dans la position extrême de desserrage le trou taraudé, respectivement la tige filetée du coin est hors de portée de prise avec respectivement la vis ou l’écrou des moyens de serrage. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation du dispositif de connexion donné uniquement à titre indicatif et non limitatif.

La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints, dans lesquels : les figures 1 et 2 représentent des vues en perspective, prises sous deux angles différents, du dispositif de connexion selon l’invention, les figures 3 à 6 illustrent des vues en perspective, prises sous différents angles, du dispositif de connexion des figures 1 et 2 en cours de montage et de serrage sur le plot d’une batterie, et la figure 7 représente une vue en coupe transversale du dispositif de connexion des figures 1 et 2 monté sur le plot d’une batterie.

En référence aux figures, le dispositif de connexion 1 selon l’invention comporte de manière classique un collier de serrage 3 et des moyens de serrage de ce dernier sur le plot 2 d’une batterie.

Dans la variante de réalisation illustrée, le collier de serrage 3 comporte deux anneaux ouverts 30, 31 coaxiaux. Dans la suite de la description, ces derniers seront respectivement appelés anneau ouvert supérieur 30 et anneau ouvert inférieur 31, ce qui correspond à leur position relative lorsque le dispositif de connexion 1 est engagé sur le plot 2 d’une batterie, l’anneau ouvert inférieur 31 étant alors situé à proximité de la base 20 du plot 2 et l’anneau ouvert supérieur 30 à proximité du sommet 21 du plot 2.

Les anneaux ouverts 30, 31 sont formés chacun à partir d’une paroi supérieure 100 et d’une paroi inférieure 103, parallèles entre elles, et s’étendent respectivement entre l’espace compris entre ces deux parois 100, 103. Ces dernières sont en outre reliées par une première paroi 101 parallèle à l’axe X’ desdits anneaux 30, 31, dont la fonction sera décrite plus en détail ci-dessous, et par une seconde paroi 102, perpendiculaire à la première paroi 101, permettant d’assurer une meilleure tenue mécanique au collier de serrage 3.

Les moyens de serrage du dispositif de connexion 1 illustré comportent une vis 4, d’axe X parallèle à l’axe X’ des anneaux ouverts 30, 31, à même de coopérer avec un trou taraudé 50 formé dans un coin 5 pour soumettre ce dernier à un déplacement dans une direction de serrage et de desserrage du collier de serrage 3, c’est-à-dire des anneaux ouverts 30, 31. Bien entendu, de manière alternative, les moyens de serrage pourraient également être définis par une tige filetée reliée au coin 5, et un écrou apte à être vissé sur ladite tige filetée.

Le dispositif de connexion 1 comporte par ailleurs, de manière classique, un fût 6 de raccordement du plot 2 à un câble électrique (non illustré) relié à la paroi supérieure 100. Avantageusement, le fût 6 s’étend à une hauteur lui permettant de surplomber le corps d’une batterie lorsque le dispositif de connexion 1 est monté sur un plot 2 de cette dernière. Ceci permet avantageusement un montage du collier de serrage 3 dans de nombreuses orientations différentes et donc une utilisation avec la plupart des modèles de batteries standards.

Il est à noter que dans la variante de réalisation illustrée, la vis 4 comporte une tige 40 dont les extrémités supérieure 41 et inférieure 42 (cf. fig. 7) sont reçues chacune dans un orifice 11,12 que comporte chacune des parois supérieure et inférieure 100, 103. Ces orifices 11, 12 jouent avantageusement le rôle de moyens de maintien en position de la tige 40 de la vis 4, assurant sa rotation autour d’un unique axe de rotation X perpendiculaire aux parois supérieure 100 et inférieure 103. La tige 40 de la vis 4 présente également une zone centrale filetée 43 de diamètre supérieur à celui de ses extrémités supérieure et inférieure 41, 42. Par ailleurs, la vis 4 comporte une tête de vis 44 prolongeant son extrémité supérieure 41, s’étendant au-dessus de la face supérieure 32 de la paroi supérieure 100 et permettant son actionnement par un utilisateur au moyen d’un outil adéquat.

Tel que visible en particulier aux figures 1 et 7, le coin 5 s’étend essentiellement dans l’espace compris entre les parois 100, 101, 102, et 103, de manière telle que le trou taraudé 50 dont il est pourvu est engagé sur l’extrémité inférieure 42 de la vis 4. Il comporte par ailleurs un premier doigt 51, apte à traverser un trou 15 (cf. fig. 1) formé dans la paroi inférieure 103 et à s’étendre sous la face inférieure 34 de cette dernière, par conséquent sous le collier de serrage 3. Le coin 5 comporte également un second doigt 52 engagé dans un orifice oblong 16 que comporte la paroi 101 et dont Taxe Y est incliné d’un angle a avec Taxe X de rotation de la vis 4.

Conformément à l’invention, le coin 5 est monté mobile sur le collier de serrage 3 entre deux positions extrêmes, correspondant respectivement au serrage et au desserrage des anneaux ouverts 30, 31 autour d’un plot 2 de batterie. En fait, le coin 5 est soumis à l’action d’une lame élastique 7 reliée à la face inférieure 33 de la paroi supérieure 100 et dont une extrémité libre 70 est en appui contre la face supérieure 53 du coin 5. Ainsi, dans la position extrême de desserrage, dans laquelle le dispositif de connexion 1 n’est pas emboîté sur un plot 2, la lame élastique 7 est au repos et agit sur le coin 5 de manière telle que son doigt 51 pointe sous la face inférieure 34 de la paroi inférieure 103 et que le trou taraudé 50 est maintenu hors de portée de prise avec la zone filetée 43 de la vis 4. En fait, dans cette position extrême de desserrage, Taxe du trou taraudé 50 n’est pas aligné avec Taxe de rotation X de la vis 4. Π est évident que, dans cette position, toute tentative de serrage du collier de serrage 3 par action sur la tête 40 de la vis 4 échouerait.

Ainsi, avantageusement, la position extrême de serrage ne peut intervenir que si le trou taraudé 50 du coin 5 parvient en prise avec la zone filetée 43 de la vis 4, c’est-à-dire si son axe est placé dans l’alignement de Taxe de rotation X de la vis 4. Ceci n’est réalisé qu’après un pivotement du coin 5 sous l’effet de l’engagement convenable des anneaux supérieur et inférieur 30, 31 du collier de serrage 3 sur un plot 2 de batterie. En effet, lors de cette opération, le premier doigt 51 du coin 5 arrive inévitablement en butée contre la base 20 du plot 2. En poursuivant l’insertion du collier de serrage sur le plot 2, le coin 5 est amené à pivoter jusqu’à ce que sa course soit stoppée par l’arrivée en butée de son second doigt 52 sur le bord inférieur 17 de l’orifice oblong 16 que comporte la paroi 101. Le coin 5 est ainsi repoussé vers une position intermédiaire dans laquelle l’axe du trou taraudé 50 est aligné avec l’axe X de rotation de la vis 4 et le trou taraudé 50 arrive en prise avec la zone filetée 43 de la vis 4. Dans cette position le premier doigt 51 du coin 5, est maintenu en butée sur la base 20 du plot 2, s’efface dans le trou 15 de la paroi inférieure 103 et ne peut retourner vers la position extrême de desserrage. La lame élastique 7 est par ailleurs dans un état contraint, prise en sandwich entre la face supérieure 53 du coin 5 et la face inférieure 33 de la paroi supérieure 100 dont ledit coin 5 s’est rapproché. Le vissage de la vis 4 par un utilisateur est maintenant autorisé et peut donc commencer.

En d’autres termes, grâce à l’invention, pour pouvoir réaliser le serrage du collier 3 sur le plot 2 d’une batterie, le trou taraudé 50 du coin 5 doit impérativement être d’abord amené en prise avec la zone filetée 43 de la vis 4, ce qui ne peut être réalisé qu’après un emboîtement convenable du collier de serrage 3 sur un plot 2. De cette manière, il est possible de s’assurer qu’un opérateur ne pourra procéder au serrage de la vis 4 qu’une fois le dispositif de connexion 1 parfaitement engagé sur le plot 2 d’une batterie, et qu’au contraire toute tentative de serrage de la vis 4 est empêchée en cas de mauvais positionnement du collier de serrage 3 sur le plot 2. Par ailleurs, le coin 5 comporte également un troisième doigt 55, adjacent au premier doigt 51, pointant en direction de la face inférieure 33 de la paroi supérieure 100, et permettant de préserver un positionnement convenable du coin 5 dans la position de serrage extrême de la vis 4. En effet, dans cette position de serrage extrême, le troisième doigt 53 arrive en butée contre la face inférieure 33 de la paroi supérieure 100, et maintient le coin 5 dans une position dans laquelle l’axe de la vis 4 est aligné avec son axe de rotation X et tout serrage supplémentaire de la vis 4, qui pourrait provoquer une torsion du coin 5 et par conséquent nuire à l’intégrité structurelle de ce dernier, est empêché.

Par ailleurs, selon un mode particulier de réalisation de l’invention, la paroi 101 est mobile en translation selon un axe Y’ perpendiculaire à l’axe X’ des anneaux ouverts 30, 31. En référence aux figures 2 et 4, un déplacement de la paroi 101 en direction de la flèche Fl est obtenu suite au serrage de la vis 4 par une rotation dans le sens horaire de sa tête 44 réalisée par un opérateur.

En effet, au cours du serrage de la vis 4, le second doigt 52 du coin 5, comportant une encoche 54 en appui sur le chant latéral 18 de l’orifice oblong 16, se déplace progressivement, parallèlement à l’axe de rotation X de la vis 4, en direction du bord supérieur 19 de cet orifice 16, suite au déplacement du coin 5 vers l’extrémité supérieure 41 de la vis 4. Le fait que l’axe Y de l’orifice oblong 16 soit incliné d’un angle a par rapport à celui de la vis 4, amène l’encoche 54 du doigt 52 à exercer une force sur le chant latéral 18 de l’orifice oblong 16 et par voie de conséquence à tirer sur la paroi 101 dans le sens de la flèche Fl, tout au long du déplacement du coin 5 vers sa position extrême de serrage, dans laquelle il est rapproché de la paroi supérieure 101.

Le déplacement de la paroi 101 dans la direction de la flèche Fl entraîne le resserrement des anneaux ouverts supérieur 30 et inférieur 31. En effet, tel qu’illustré aux figures 2 et 6, la paroi mobile 101 comporte à cet effet une languette 14 formée dans le prolongement de son chant longitudinal supérieur 140, apte à entraîner en translation dans le sens de la flèche Fl une patte 13 que comporte une extrémité libre 8 de l’anneau ouvert supérieur 30 et contre laquelle la languette 14 est en appui. Cette extrémité libre 8 de l’anneau ouvert se trouve ainsi rapprochée de l’autre extrémité libre 80 dudit anneau ouvert 30, provoquant ainsi son resserrement. Par ailleurs, une découpe 82 réalisée entre le chant inférieur 141 de la paroi mobile 101 et la paroi inférieure 103 autorise un déplacement dans le sens de la flèche Fl d’une bande de matière 81 s’étendant entre la paroi 101 et la paroi inférieure 103. Cette bande de matière est reliée à l’anneau ouvert 31 et occasionne, par son déplacement dans le sens de la flèche Fl, le resserrement de ce dernier.

Le démontage du dispositif de connexion 1 selon l’invention s’effectue en desserrant la vis 4 par rotation de sa tête 44 dans un sens antihoraire. Ceci provoque un mouvement de translation du coin 5 le long de l’axe de rotation X de la vis 4 en direction de la paroi inférieure 103. En parallèle, le second doigt 52 du coin 5 coulisse le long de l’orifice oblong 16 parallèlement à l’axe X, et cesse d’agir sur la paroi 101 qui se déplace en direction de la flèche F2 pour retrouver sa position d’origine, provoquant le desserrement des anneaux 30, 31. En d’autres termes, lorsque la paroi 101 retrouve sa position d’origine, la languette 14 cesse d’agir sur la patte 13 prolongeant l’extrémité libre 8 de l’anneau ouvert supérieur 30. Cette dernière s’écarte ainsi de l’autre extrémité libre 80 de l’anneau ouvert supérieur 30.

De même, la bande de matière 81 retrouve sa position d’origine, dans laquelle l’anneau ouvert inférieur 31 est desserré. Le collier de serrage 3 peut alors être retiré du plot 2. Lorsque la base du plot 2 libère le premier doigt 51 du coin 5, ce dernier pivote à nouveau vers sa position extrême de desserrage, sous l’effet du retour en position de repos de la lame élastique 7. Dans cette position du coin 5, le trou taraudé 50 ne peut désormais plus entrer en prise avec la zone filetée 43.

Avantageusement, la présente invention prévoit par ailleurs de fabriquer le collier de serrage 3 du dispositif de connexion 1 selon l’invention à partir d’un unique flan d’un matériau métallique, choisi parmi le groupe comprenant notamment du cuivre, un alliage de cuivre, du laiton, convenablement découpé et plié. Ceci permet de simplifier notablement la fabrication du dispositif de connexion 1.

Tel que cela ressort de ce qui précède, la présente invention permet d’atteindre le but fixé dans la partie introductive, étant donné que sa mise en œuvre garantit une parfaite connexion électrique d’une batterie et donc un fonctionnement pérenne de cette dernière, tout en reposant sur une structure très simple, dont les coûts de fabrication sont particulièrement raisonnables.

Claims (11)

1. Revendications

   1. Dispositif de connexion (1) pour plot (2) de batterie comportant un collier de serrage (3) et des moyens de serrage dudit collier de serrage (3), ces moyens de serrage comprenant au moins une vis (4) ou un écrou à même de coopérer avec un trou taraudé (50) ou une tige filetée que comporte un coin (5) pour soumettre ce dernier à un déplacement dans une direction de serrage et de desserrage dudit collier de serrage (3), caractérisé par le fait que ledit coin (5) est monté mobile sur ledit dispositif de connexion (1) entre deux positions extrêmes, une de serrage et une de desserrage et que dans la position extrême de desserrage ledit trou taraudé (50), respectivement ladite tige filetée dudit coin (5) est hors de portée de prise avec respectivement ladite vis (4) ou ledit écrou des moyens de serrage.
2. 2. Dispositif de connexion (1) selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu’il comporte des moyens élastiques pour repousser ledit coin (5) en direction de sa position extrême de desserrage.
3. 3. Dispositif de connexion (1) selon la revendication (2), caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques sont définis par une lame élastique (7).
4. 4. Dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit coin (5) comporte un premier doigt (51) apte à s’étendre sous ledit collier de serrage (3) dans sa position extrême de desserrage, de manière à être apte à être repoussé en direction dudit collier de serrage (3) pour amener ledit coin (5) dans au moins une position intermédiaire d’entrée en prise de son trou taraudé (50) ou de sa tige filetée, selon le cas, avec ladite vis (4) ou ledit écrou.
5. 5. Dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le collier de serrage (3) comporte un premier et un second anneaux ouverts (30, 31) coaxiaux reliés par une paroi (101) parallèle à l’axe (X’) des anneaux ouverts (30, 31) et mobile en translation selon un axe (Y’) perpendiculaire à l’axe (X’) des anneaux (30, 31), ladite paroi (101) étant assujettie audit coin (5) et apte à provoquer le serrage/desserrage d’au moins un desdits anneaux ouverts (30, 31) sous l’effet du vissage/dévissage de ladite vis (4) dans ledit trou taraudé (50) ou dudit écrou sur ladite tige filetée
6. 6. Dispositif de connexion (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit coin (5) comporte un second doigt (52) logé dans un orifice oblong (16) que comporte la paroi mobile (101) et présentant un axe (Y) incliné d’un angle a par rapport audit axe de rotation (X) de la vis (4) ou dudit écrou.
7. 7. Dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la paroi mobile (101) comporte une languette (14) s’étendant dans le prolongement d’un de ses chants longitudinaux (140) et apte à entraîner en translation une patte (13) prolongeant une extrémité libre (8) du premier anneau ouvert (30), lors du déplacement de ladite paroi mobile (101).
8. 8. Dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la paroi mobile (101) comporte une découpe (82) formée le long de son second chant longitudinal (141) et s’étendant en direction du second anneau (31) auquel il est relié.
9. 9. Dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de maintien en position des deux extrémités (41, 42) de ladite vis (4).
10. 10. Dispositif de connexion (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de maintien en position sont définis par une paire d’orifices coaxiaux (11, 12) que comportent respectivement chacun desdits anneaux ouverts (30, 31), et dans chacun desquels est reçue une extrémité (41, 42) de ladite vis (4).
11. 11. Dispositif de connexion (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens aptes à définir une butée de fin de vissage dans la position de serrage extrême dudit coin (5).