Brevet FR2465324A1 — publié le 19810320

L'invention est relative aux connecteurs électriques et plus particulièrement à des perfectionnements des connecteurs destinés à assurer l'interconnexion d'un câble de batterie sur un élément de batterie tel qu'une borne ou une barrette. Dans les installations de batteries industriel- les, telles que par exemple les installations sur des véhicules à alimentation électrique, on utilise typiquement des câbles de batterie pour relier la batterie ou le groupe de batteries aux équipements à alimenter électriquement, tels que le système d'entraînement du véhicule. On utilise classiquement pour cela des connecteurs de câble fixés aux extrémités du câble éloignées de la batterie. Pour les opérations périodiques de recharge de la batterie, on débranche les connecteurs de câble du système d'entraînement ou autres équipements et on les branche à la place sur un chargeur de batterie. Le remplacement périodique des câbles de batterie est nécessaire, en particulier à cause de l'usure ou des détériorations se produisant sur les connecteurs de câble amovibles utilisés sélectivement pour brancher les câbles au chargeur ou au système d'entra nement. Même si l'on remplace un connecteur de câble sans remplacer le câble lui-même, cette opération nécessite de retailler ou de raccourcir l'extrémité du câble la plus éloignée de la batterie, et ne peut se faire qu'un nombre limite de fois avant que le câble devienne trop court et doive être remplacé. Les connecteurs de batterie utilisés jusqu'à maintenant ont rendu très difficile la tâche consistant à remplacer les câbles de batterie, cette tâche nécessitant l'intervention d'un spécialiste et la mise en oeuvre d'un jeu de connecteurs différents pour répondre aux diverses installations de batteries possibles. Les connecteurs de batterie typiques comportent une première partie destinée à se fixer à une borne de batterie ou comportant une barrette s'étendant entre un certain nombre de bornes de batterie. Une seconde partie d'un connecteur typique comprend une structure de contact, généralement consti- tuée par un contact serti et destinée à assurer la fixation au câble de batterie. Le connecteur est fixé à la borne de batterie 2 2465324 par une soudure antogène obtenue enchauffant le connecteur en place de manière à corroyer le plomb du connecteur et de la borne. Avec ces connecteurs selon l'art antérieur, le remplacement d'un câble nécessite de pouvoir disposer d'un nouveau connecteur de batterie identique au connecteur initial. Cela peut nécessiter un grand jeu de pièces différentes, car on utilise une très grande variété de configurations de connec- teurs et de barrettes de liaison dans les diverses installations de batteries. Il faut également retirer le connecteur initial et monter le nouveau câble muni de son nouveau connecteur au moyen d'une opération de soudure à chaud nécessitant beaucoup de soin, de compétence et d'expérience. Des périodes d'arrêt indésirables des équipements alimentés par la batterie peuvent en résulter, si le personnel disponible pour l'entretien de la batterie n'est pas capable de mener à bien cette tâche délicate. L'invention a pour but de remédier aux incon- vénients ci-dessus des connecteurs selon l'art antérieur en créant un nouveau connecteur de batterie perfectionné pouvant se fixer facilement aux nombreux types d'installations de batteries existants, ce connecteur permettant un remplacement ultérieur facile du câble, et pouvant se fixer sur des instal- lations de batteries existantes, sans qu'il soit nécessaire de démonter et de retirer les connecteurs ou barrettes existants. A cet effet; l'invention concerne un connec- teur pour câble de batterie, connecteur caractérisé en ce qu'il comprend un corps en plomb encapsulant partiellement un ensem- ble de noyau en cuivre, cet ensemble de noyau comprenant un anneau et un tube en contact réciproque par un point de la périphérie de l'anneau adjacent à une extrémité du tube, l'an- neau se trouvant dans un plan généralement tangent au tube, le corps comprenant une première partie en forme de rondelle enfermant complètement l'anneau et délimitant une ouverture pour recevoir la borne de batterie: l'épaisseur de cette partie en forme de rondelle étant inférieure au diamètre inté- rieur du tube, le corps comprenant une seconde partie venue d'une seule pièce avec la première partie et emprisonnant une extrémité du tube, l'autre extrémité de ce tube s'étendant à partir de la seconde partie du corps de manière à former une douille pour recevoir le câble. 3 2465324 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mises plus clairement en évidence par la description détaillée ci-après se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'installation de batterie utilisant un connecteur selon l'invention; - la figure 2 est une vue de-dessus de ce connecteur; - la figure 3 est une vue de c8té de ce connecteur; - la figure 4 est une vue de-dessus de l'en- semble de noyau du connecteur; - la figure 5 est une vue de c8té de cet en- semble de noyau; - la figure 6 est une vue de-dessus du connec- teur, dans laquelle la partie encapsulée de l'ensemble de noyau est représentée en tirets; - la figure 7 est une vue de c8té du connec- teur, dans laquelle la partie encapsulée de l'ensemble de noyau est représentée en tirets. Les dessins représentent un connecteur de batterie selon l'invention, repéré dans son ensemble par la référence 10. Ce connecteur 10 sert à relier un câble de batte- rie 12 à une ou plusieurs bornes 14 d'une installation de batteries comprenant une batterie d'accumulateurs ou un groupe de batteries, dont une partie seulement est représentée sur les dessins et repérée dans son ensemble par la référence 16. D'une façon générale, le connecteur 10 comprend une première partie ou contact 18 destinée à se monter sur une borne de batterie 14 ou autre élément de batterie, et une seconde partie ou structure de contact 20 destinée à se raccorder à une extrémité du câble de batterie 12. Le connecteur 10 comporte un manchon ou partie de liaison 21 disposée entre les parties de contact 18 et 20. Si l'on aborde une description plus détaillée du connecteur 10 selon l'invention, celui-ci comprend un ensemble de-noyau repéré dans son ensemble par la référence 22. Cet ensemble de noyau 22 est réalisé en un métal relativement solide et très bon conducteur de l'électricité, tel que de 4 2465324 préférence du cuivre, cet ensemble de noyau 22 étant partielle- ment encapsulé dans un corps en métal résistant à la corrosion et bon conducteur de l'électricité, tel que de préférence du plomb à l'antimoine, ce corps étant repéré dans son ensemble par la référence 24. De façon très avantageuse, le connecteur 10 présente un profil-extrêmement plat c'est-à-dire une hauteur verticale très faible, cette caractéristique étant rendue pos- sible par l'orientation des différentes parties de l'ensemble de noyau 22. Cet ensemble 22 comprend un anneau conducteur 26 et un tube 28. Un point 26A, situé sur la périphérie de l'-an- neau 26, est adjacent à une première extrémité 28A du tube 28. De plus l'anneau 26 se situe dans un plan sensiblement tangent au tube 28. L'axe de l'anneau et l'axe du tube s'étendent donc dans des directions transversales, et l'axe du tube est décalé par rapport au plan de l'anneau. Pour obtenir un trajet de courant de faible résistance électrique entre les parties de contact 18 et 20 du connecteur m0, et pour renforcer la solidité de ce dernier, l'anneau 26 et le tube 28 sont fixés l'un à l'autre. Dans la forme de réalisation de l'invention représentée ici, cette liaison se fait au moyen d'une fixation à vis 30. Dans la zone périphérique située autour du point 26A, l'anneau 26 est muni d'une patte radiale 32. Cette patte recouvre une partie de la paroi du tube 28 à son extrémité 28A, et se trouve de préférence recourbée de manière à recouvrir complètement la paroi du tube. La fixation 30 traverse la patte 32 et se visse dans la paroi du tube 28 pour assurer un contact mécanique et électrique de bonne qualité.. Pour garantir une bonne résistance à la corro- sion, la borne 14 de la batterie et les autres éléments de celle-ci conduisant du courant, sont normalement constitués de plomb et/ou revêtus de plomb. Pour la même raisonet pour per- mettre une liaison intermétallique entre la borne 14 ou autres éléments, et le connecteur 10, l'ensemble de noyau 22 est par- tiellement encapsulé dans le corps 24 en plomb. Ce corps 24 comprend une première partie en forme de rondelle 34 entourant entièrement l'anneau conducteur 26. Une seconde partie 36 du corps 24 forme la partie de machon 21 et encapsule l'extrémité 28A du tube ainsi que la zone de contact entre l'anneau 26 et le 2465324 tube 28. La partie de corps 36 enferme ainsi la patte 32 et la fixation 30 en même temps que l'extrémité du tibe 28. De plus, la partie de corps 36 peut, si on le désire, remplir l'intérieur du tube 28 dans la zone de l'extrémité 28A de ce tube. L'extrémité opposée 28B du tube 28 s'étend à partir de la partie 36 du corps 24 et forme une douille 38 destinée à recevoir l'extrémité du câble de batterie 12. Une structure de blocage, repérée dans son ensemble par la référence , est associée à l'extrémité 28B du tube de manière à permet- tre une liaison amovible fiable, à faible résistance électrique, avec le câble 12. De préférence, le tube 28 est plaqué de plomb de façon que son extrémité en saillie 28B puisse résister à la corrosion. La structure de blocage 40 comprend un élément de blocage tubulaire 42 se présentant sous la forme d'une bande métallique comportant des segments 44 et 46 d'extrémités se recouvrant. Une ouverture taraudée 48 traverse radialement les segments d'extrémité 44 et 46 se recouvrant, et reçoit une vis de blocage 50. La paroi de l'extrémité de tube 28B comporte une ouverture 52 permettant à la vis de blocage 50 de pénétrer dans la cavité 38. Pour brancher le câble de batterie 12 à la partie de contact 20 du connecteur 10, on retire ou l'on desserre la vis de blocage 50 pour permettre l'introduction de l'extrémité convenablement taillée du câble 12 dans la cavité 38. On serre ensuite la vis 50 pour bloquer l'extrémité du câble en place et pour établir une liaison électrique fiable à grande capacité et à faible résistance électrique, entre le câble 12 et le connecteur 10. On peut utiliser le connecteur 10 avec des càbles de batterie de différents calibres ou différen- tes tailles, et il peut être souhaitable pour cela d'utiliser, à l'extrémité du câble, un cavalier ou un organe d'insertion à l'intérieur de la cavité 38. Le branchement comprenant la douille 38 et la structure de blocage 40, peut être semblable à ceux décrits et revendiqués dans le brevet U.S.A. No 3.928.058 déposé le 25 Novembre 1975 par Joseph D. KINNEAR. Ce brevet est donné ici à titre de référence et pourra être consulté pour une description plus complète de la construction et du fonction- nement du branchement électrique. Le profil plat du connecteur 10 présente un grand avantage pour l'utilisation de celui-ci. Ce profil plat est possible grâce à la configuration de l'ensemble de noyau 22, des parties de contact 18 et 20, de la partie de moyeu du connecteur 10, et également grâce à la taille et à l'orienta- tion des parties de contact 18 et 20. La hauteur ou épaisseur verticale de la partie en forme de rondelle 34 délimitée par sa paroi supérieure 54 et sa paroi inférieure 56, est très faible. Cette distance verticale est plus petite que le diamètre de l'ouverture 58 de réception de borne de batterie délimitée par la partie en forme de rondelle 34. De plus, la dimension verticale de la partie en forme de rondelle 34, c'est-à-dire la hauteur de la partie de contact de borne 18 du connecteur 10, est décalée par rapport à la hauteur verticale nécessairement plus grande de la partie de manchon 21 et de la partie de contact de câble 20. Ainsi la paroi supérieure 54 de la partie en forme de rondelle 34 coïncide avec la paroi supérieure 60 de la partie de manchon 21. La hauteur de la partie en forme de rondelle 34 est de préférence inférieure au tiers de la hauteur verticale de la partie de manchon 21 qui correspond à la hauteur maximum hors tout du connecteur 10. Du fait de ces dispositions et du profil plat du connecteur 10, il faut un minimum d'espace libre pour fixer le connecteur 10 à l'installation de batterie 16. Bien que le connecteur 10 comporte nécessairement une hauteur hors tout relativement plus grande, c'est seulement la hauteur ou épais- seur verticale de la partie de borne de batterie-18 qu'il faut prendre en compte lorsque le connecteur 10 est monté. Les avantages importants du connecteur 10 sont- obtenus lorsque ce connecteur est monté sur l'installation de batterie 16. Bien que le connecteur 10 convienne pour être installé comme équipement d'origine sur une batterie d'accumu- lateurs ou un groupe de batteries, ce connecteur présente l'intérêt particulier de pouvoir s'utiliser comme élément de dépannage lorsqu'il est nécessaire de remplacer un câble sur le terrain. Ce type de montage est illustré sur l'installation de batterie 16. L'installation 16, illustrée en partie seule- ment, représente une installation de batterie typique comprenant 7 2465324 une ou plusieurs bornes de branchement 14 auxquelles est associé un composant existant de batterie 62. L'élément 62 pourrait Atre un connecteur de batterie précédemment existant, associé à un c9ble de batterie à remplacer. Dans un autre cas l'élément 62 peut 9tre constitué par une barrette de liaison montée entre une paire de bornes de batterie 14. Quand le connecteur est monté en équipement d'origine, la partie de contact de borne 18 de ce connecteur est simplement montée de façon que la borne 14 vienne se loger dans l'ouverture 58 du connecteur. Le connecteur est ensuite chauffé localement pour obtenir le corroyage du plomb de la borne 14 et de la partie de corps en forme de rondelle 34, de manière à obtenir une soudure autogène. On peut utiliser le même procédé dans une installation déjà existante si la borne 14 dépasse suffisamment au-dessus de l'élément pré- existant 62 ou si l'on a démonté de cette borne 14 un connec- teur de batterie préexistant. Suivant une caractéristique importante de l'invention, il n'est pas nécessaire, pour monter le connecteur 10, de retirer un connecteur ou élément 62 préexistant, ni que la borne existante 14 dépasse au-dessus de l'élément existant 62. En effet, le profil vertical très plat du connecteur 10 lui permet de se monter facilement par-dessus une barrette de liaison ou un connecteur déjà existants, et l'augmentation très faible de hauteur totale de l'installation n'empêche pas d'utiliser le connecteur 10 dans des endroits exigus ou dans les petits compartiments de batterie souvent utilisés sur le terrain. Plus précisément, et comme représenté sur les dessins, la partie de contact de borne 18 du connecteur 10 peut se monter de façon que la partie plate en forme de rondelle 36 vienne recouvrir une borne ou barrette ou autre élément 62 existant. D'autre parte le connecteur peut se monter dans n'importe quelle position voulue, soit directement sur une borne comme illustré ici, soit en un autre point de la barrette ou élément 62. Pour effectuer ce montage, on place la partie de contact de borne 18 dans la bonne position et l'on chauffe localement en ajoutant éventuellement du plomb pour remplir l'ouverture de réception de borne 58 de la partie decorps en 8 2465324 forme de rondelle 34. Dans ce type de montage, le décalage vertical du manchon 21 et de la partie de contact de câble 20 du connec- teur 10, est très utile. Comme la partie en forme de rondelle 34 vient se loger par-dessus une borne 14 et/ou un élément 62 existants, on dispose, au-dessous de laparoi inférieure 56, d'un espace libre dans lequel ces éléments de plus grande hauteur verticale peuvent venir facilement se loger. Un avantage important du connecteur 10 selon l'invention est que, du fait de ses possibilités de montage universelles, il n'est plus nécessaire d'avoir à disposer d'un jeu important de pièces de connecteurs de batterie différentes. Il peut être souhaitable de prévoir le connecteur 10 non seule- ment dans la version à- orientation droite illustrée sur les figures, mais également dans une version à orientation gauche dans laquelle la cavité 38 est tournée dans le sens opposé par rapport à la partie de manchon 21. L'utilisation de-ces deux versions de connecteur permet d'obtenir la fixation à une très grande variété d'installations de batteries. Un autre avantage important du connecteur 10 selon l'invention apparatt après son montage initial sur une installation de batterie 16. Quand il faut ultérieurement remplacer une nouvelle fois le câble batterie 12n cette opéra- tion se fait en libérant simplement l'extrémité du câble de la partie de contact de cable 20 par desserrage de la structure de blocage 40. Un nouveau câble est ensuite taillé, puis introduit et bloqué en place, de sorte que l'échange de ce câble se fait rapidement et facilement. On évite en effet d'avoir à répéter les opérations de chauffage local et de soudure, avec tous les frais et risques de pertes de temps que cela entra ne. Le connecteur 10 illustré sur les dessins ci-joints est destiné à se monter sur une borne de batterie standard 14 présentant un diamètre nominal de 22,2 mm. Dans cette forme préférée de réalisation de l'invention, on peut utiliser les dimensions nominales ou équivalentes ci-après. Ces dimensions qui sont données ici à titre d'exemple ne doivent pas être considérées comme limitatives de l'invention. - Hauteur verticale de la partie en forme de 9,5 mm rondelle 34 - Hauteur verticale hors tout du connecteur 10 - Diamètre de l'ouverture 58 Diamètre extérieur de la partie en forme de rondelle 34 - Diamètre de la douille 38 et diamètre intérieur du tube 28 - Décalage de l'axe du tube 28 et de l'axe de 28 mm 22,2 mm 42,3 mm ,9 mm l'anneau 26 22,2 mm Les termes "supérieur", "inférieur", "vertical" et autres, sont utilisés ici pour faciliter la compréhension de l'invention et n'impliquent en aucune façon une limitation à l'orientation représentée, sur les dessins des possibilités d'orientation du connecteur selon l'invention. REVENDICATIONS ) Connecteur pour cable de batterie, connec- teur (10) caractérisé en ce qu'il comprend un corps en plomb (24) encapsulant partiellement un ensemble de noyau en cuivre (22), cet ensemble de noyau comprenant un anneau (26) et un tube (28) en contact réciproque par un point de la périphérie de l'anneau adjacent à une extrémité du tube, l'anneau (26) se trouvant dans un plan généralement tangent au tube, le corps (24) comprenant une première partie en forme de rondelle (34) 0 enfermant complètement l'anneau (26) et délimitant une ouver- ture (58) pour recevoir la borne de batterie, l'épaisseur de cette partie en forme de rondelle (34) étant inférieure au diamètre intérieur du tube (28), le corps (24) comprenant une seconde partie (36) venue d'une seule pièce avec la première partie (34) et emprisonnant une extrémité du tube (28), l'autre extrémité de ce tube s'étendant à partir de la seconde partie (36) du corps (24) de manière à former une douille (38) pour recevoir le cable (12). ) Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie en forme de rondelle et la seconde partie du corps ont une paroi supérieure commune, et en ce que la seconde partie présente une hauteur supérieure au double de la hauteur de la partie en forme de rondelle. ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tube est plaqué de plomb. ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'anneau comporte une patte faisant saillie radialement à l'endroit du point de tangente entre le pourtour de l'anneau et le tube, de manière à recouvrir ce tube. ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outr une fixation reliant la patte de liaison à la paroi du tube. 6 ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la seconde partie du corps remplit l'intérieur de l'extrémité du tube. ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la seconde partie du corps remplit l'intérieur de l'extrémité du tube et entoure la fixation. e il 2465324- 8 ) Connecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément de blocage tubulaire entourant la douille et cons- titué par une bande métallique dont les extrémités se recouvrent, une ouverture étant ménagée dans la paroi du tube, une ouverture alignée traversant radialement les extrémités en recouvrement, et une vis de blocage traversant cette ouverture.