Brevet FR2488060A1 — publié le 19820205

La présente invention se rapporte aux connecteurs de câbles d'alimentation et, plus parti- culièrement, à une structure de retenue à ressort perfectionnée pour retenir une borne dans le connec- teur tout en facilitant son enlèvement sélectif. Les connecteurs de cAbles d'alimentation du type utilisé pour les connexions des cAbles de batterie d'accumulateurs dans les véhicules à moteur électrique comprennent généralement un bottier iso- lant contenant une paire de bornes susceptibles de s'adapter à d'autres bornes d'un connecteur similai- re. Fréquemment, les connecteurs sont accouplés ou désaccouplés dans une condition en "charge" ou sous tension. Ceci peut se produire, par exemple, si aucun autre interrupteur n'est prévu et si le con- necteur est désaccouplé pour effectuer le remplace- ment de la batterie ou pour interrompre le circuit de l'accumulateur pour une autre raison. Du fait de l'usure et de l'amorçage d'arcs résultant de l'accou- plement et du désaccouplement des bornes sous tension, les bornes doivent être périodiquement remplacées. Le remplacement des bornes du connecteur est généra- lement effectué par un personnel non spécialisé et non par des électriciens ou similaires. En outre, cette opération est fréquemment effectuée dans un milieu dangereux dans lequel d'autres batteries, un équipement de charge et analogues sont présents. Par conséquent, un connecteur de câble d'alimentation doit être conçu pour permettre d'effectuer l'enlève- ment des bornes et leur remplacement facilement et en toute sécurité. Les connecteurs de câbles de batterie du type largement utilisé dans le passé comprennent des cavités de réception de borne qui s'étendent longi- tudinalement à travers le bottier du connecteur. Une borne comprenant une partie de contact et une partie de fixation de câble est insérée longitudinalement dans chaque cavité. Une lame-ressort portée dans la cavité sert à solliciter la borne dans une direction transversale et vient en appui contre la partie de contact de la borne pour verrouiller la borne dans la cavité, Dans cette structure de connecteur connue, pour retirer la borne du bottier de connecteur, on appuie sur le ressort avec un outil spécial et on le fait fléchir en éloignement de la borne. En pratique, ceci a été une opération malcommode et difficile à effectuer du fait que la borne est encastrée à l'in- térieur du bottier pour empêcher un risque de choc électrique et du fait que le ressort est caché dans une position presqu'inaccessible derrière la borne. La demande de brevet des EUA nO 050.654 déposée le 21 juin 1979 décrit un connecteur de câble d'alimentation qui comporte une languette de déver- rouillage qui s'étend à partir du ressort pour faci- liter le désenclenchement du ressort. Bien que ce connecteur présente plusieurs avantages importants, on peut rencontrer des difficultés lorsqu'on utilise un outil, tel qu'un tournevis, pour désenclencher le ressort. Lorsque le ressort s'infléchit en éloignement de la borne, l'outil peut pénétrer dans l'intervalle formé entre le ressort et la borne. Dans cette posi- tion, l'outil ne peut pas pousser efficacement contre la borne pour la déplacer vers l'arrière dans le bottier. En outre, l'outil, en pénétrant dans l'in- tervalle, à tendance à coincer la borne dans le bottier de sorte qu'il est difficile de tirer la borne vers l'arrière en tirant sur le càble corres- pondant. Une autre difficulté rencontrée avec les connecteurs de la technique antérieure est qu'il est possible d'accoupler de tels connecteuripavec d'autres connecteurs lorsqu'aucune borne n'est présente dans la cavité. Un but important de la présente invention est d'apporter des perfectionnements aux connecteurs de câbles d'alimentation et aux ressorts de retenue de borne pour de tels connecteurs. D'autres buts de la présente invention sont, notamment, de réaliser un connecteur perfectionné dans lequel l'enlèvement des bornes peut être effectué d'une manière facile, fiable et sans danger, de réaliser un connecteur muni d'un ressort de retenue qui permet d'effectuer le déverrouillage de la borne en appuyant sur le con- necteur avec l'outil de désenclenchement du ressort tout en empêchant le coincement de l'outil contre la borne, de réaliser un connecteur qui ne peut pas être accouplé avec un autre connecteur à moins que des bornes aient été introduites à l'intérieur du bottier de connecteur et de palier d'autres inconvénients des connecteurs de cêbles d'alimentation utilisés dans le passé. Sommairement, et conformément aux buts et avantages ci-dessus de l'invention ainsi au'à d'autres il est prévu un connecteur de câbles d'alimentation pour câbles de batteries d'accumulateurs et analogues qui comprend un bottier électriquement isolant, et au moins une cavité de réception de borne s'étendant à travers le bottier dans une direction longitudinale entre ses extrémités avant et arrière. Une borne peut être introduite longitudinalement dans la cavité à partir de l'arrière du bottier, cette borne compor- tant une partie de contact adjacente à son extrémité avant et une structure de fixation de câble adjacente àason extrémité arrière. Un ressort en porte-à-faux comporte une partie de base montée dans le bottier et une partie de sollicitation s'étendant longitudinale- ment en direction de le partie de contact et disposée entre une paroi de la cavité et la borne. Une struc- ture de verrouillage formée sur la partie de solli- citation est en appui contre la borne pour empêcher l'enlèvement de la borne hors de la cavité. Une lan- guette de déverrouillage formée sur la partie de sollicitation permet de faire fléchir la partie de sollicitation dans une direction transversale en éloignement de la borne et en direction de la paroi de la cavité pour désenclencher la structure de ver- rouillage. Conformément à la présente invention, la languette de déverrouillage comporte une partie for- mant barrière pour recouvrir l'intervalle formé entre la borne et la partie de sollicitation après désen- clenchement de la structure de verrouillage. La partie formant barrière comprend un segment de la languette de déverrouillage qui s'étend en éloigne- ment de la paroi de la cavité et est disposé au- dessus d'une paroi transversale de la cavité. La présente invention ainsi que ses buts et avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre des modes de réalisation de l'invention qui ont été représentés dans le dessin annexé dans lequel: La Figure 1 est une vue en perspective d'un connecteur de câbles d'alimentation construit conformément à la présente invention et ayant une borne électrique introduite dans l'une des deux cavités de réception de borne du boitier de connec- teur; La Figure 2 est une vue en coupe prise suivant la ligne 2-2 de la Figure 1; , La Figure 3 est une vue partielle, en coupe prise suivant la ligne 3-3 de la Figure 2; La Figure 4 est une vue partielle, en coupe prise suivant la ligne 4-4 de la Figure 1; La Figure 5 est une vue en perspective à plus petite échelle du ressort de retenue de borne du connecteur de la Figure 1; La Figure 6 est-une vue partielle en perspective qui représente une variante du ressort de retenue de borne; et 15. La Figure 7 est une vue partielle en coupe semblable à une partie de la Figure 3, repré- sentant un autre mode de réalisation de la présente invention, Sur le dessin auquel on se référera, on a représenté un connecteur de câbles d'accumulateur construit conformément aux principes de la présente invention et désigné dans son ensemble par la réfé- rence 10. Le connecteur 10 est du type utilisé pour brancher la batterie d'accumulateurs ou le bloc de batteries d'un véhicule électrique au groupe moto- propulseur du véhicule ou le débrancher de ce groupe pendant le fonctionnement du véhicule ou avec un appareil chargeur pendant la recharge à la batterie ou du bloc de batteries. Le connecteur 10 est conçu pour être interconnecté, en service, avec un connec- teur identique ou similaire retourné, Les principes de la présente invention peuvent cependant être ap- pliqués à des connecteurs utilisés à d'autres fins que cet emploi spécifique. D'une manière générale, le connecteur 10 comprend un bottier 12 qui comporte une paire de cavités 14 de réception de borne qui sont identiques, transversalement espacées l'une de l'autre et appro- ximativement parallèles l'une à l'autre. Chaque cavité 14 reçoit une lameressort en porte-à-faux, désignée par la référence générale 16, ainsi qu'une borne électrique, désignée par la référence générale 18, et à laquelle est fixé un câble électrique 20. Dans la représentation des Figures 1 à 4, une seule des cavités 14 est pourvue d'une borne 18 et d'un câble ; en service, chaque cavité 14 est munie d'une borne 18 et le connecteur 10 sert à établir une con- nexion électrique entre une paire de câbles 20 et d'autres câbles associés à un connecteur identique accouplé au connecteur 10. A de nombreux égards, le connecter 10 est similaire au connecteur de câbles d'alimentation dé- crit dans la demande de brevet des EUA précitée nO 050.654 déposée le 21 juin 1979. Le mémoire des- criptif de cette demande de brevet, qui doit être considéré comme incorporé à la présente description par la référence qui y est faite ici, comporte une description des élément du connecteur 10 plus complète qu'il n'est nécessaire pour la compréhension de la présente invention. On donnera maintenant une description plus détaillée du mode de réalisation de la présente inven- tion qui a été représenté, dont le bottier 12 est de préférence moulé sous formhe d'un corps monobloc en une seule pièce d'une matière plastique, telle que du polycarbonate, qui présente les caractéristiques désirées de résistance mécanique et d'isolement élec- trique. Le bottier 12 comporte une partie arrière 22 de réception de câble et une partie d'accouplement avant 24 conçue pour s'accoupler avec une partie d'accouplement similaire et retournée d'un autre connecteur électrique. Le connecteur représenté 10 est un connec- teur bipolaire et il comporte deux cavités identiques espacées l'une de l'autre et disposées côte à côte qui s'étendent toutes deux longitudinalement à tra- vers le bottier 12. Chaque cavité 14 est subdivisée en un segment arrière 26 de réception de câble et un segment avant 28 de réception de contact, par une cloison intermédiaire 30. La borne 18 est fabriquée en un métal électriquement conducteur relativement rigide et mécaniquement résistant, tel que du cuivre, et elle peut être plaquée pour réduire la résistance de contact. Chaque borne 18 comporte une structure arrière 32 de fixation de câble conçue pour être fixée électriquement et mécaniquement à une extrémité du câble 20. Dans le mode de réalisation représenté, la structure de fixation 32 est cylindrique et en forme de barillet et elle est fixée au câble 20 par soudage, sertissage ou analogue. La partie 26 de réception de câble de la cavité est dimensionnée de façon à pouvoir recevoir le câble 20 et la structure de fixation de câble et elle a une longueur suffi- sante pour laisser un grand espace entre l'extrémité arrière de la borne 18 et l'ouverture ou embouchure arrière de la cavité 14. Une partie 34 de contact de borne s'étend vers l'avant à partir de la structure 32 de fixation de câble de la borne 18. En configuration générale, la partie de contact 34 est approximativement plate et en forme de lame. Lorsqu'on introduit la borne 18 dans la cavité 14 par l'ouverture arrière de la cavité, la partie de contact 34 s'étend au-delà de la cloison intermédiaire 30 et pénètre dans la partie avant 28 de réception de contact de la cavité 14. Comme plus particulièrement représenté sur la Figure 2, la structure 34 de fixation de câble est en appui contre la cloison 30 qui sert de butée avant lorsque la borne est complètement introduite. La partie d'accouplement 24 de bottier 12 comporte une structure de plateau 36 et une structure de couvercle 38 associées à chaque cavité 14. La partie 28 de réception de contact de chaque cavité 14 est formée entre une structure de plateau 36 et la structure de couvercle 38 coopérante. La partie de contact 34 de chaque borne 18 comporte une surface de contact arrondie 40 adjacente de son extrémité avant. Lorsque le connecteur 10 est accouplé avec un connecteur similaire retourné, la structure de pla- teau 36 est emprisonnée entre un plateau similaire et la structure de couvercle de l'autre connecteur et la surface de contact 40 vient en appui contre une surface de contact correspondante similaire avec une action d'essuyage et de chevauchement. Une structure de positionnement 42 à nervure et rainures assure une fonction de guidage et de positionnement avec des nervureset rainures similaires d'un connecteur cor- respondant accouplé. Pour appliquer une sollicitation élastique transversale à la partie de contact de la borne 34 et pour retenir la borne introduite 18 dans sa cavité respective 14, la lame-ressort 16 en porte-à-faux est montée à l'intérieur de la cavité. Le ressort 16 est formé en une matière élastique appropriée, telle que de l'acier inoxydable, et il comporte une rartie de base 44 montée à l'intérieur de la partie 22 de réception de cAble du bottier 12. Une partie de sollicitation 46 du ressort 16 s'étend dans la di- rection longitudinale, vers l'avant, au-delà de la cloison de séparation 30 formant barrière et dans le segment 28 de réception de contact de la cavité 14. La partie de sollicitation 46 s'étend en direction de la partie de contact 34 de la borne et est dis- posée entre la borne 18 et une paroi opposée 48 l'0 s'étendant longitudinalement du bottier laquelle délimite une partie de la cavité 14. Après assemblage du ressort 16 et de la borne 18 à l'intérieur du bottier, la partie de sollicitation 46 du ressort applique une force de sollicitation élastique transversale (vers le haut en considérant la Figure 2) à la partie de contact 34 de la borne 18. Il en résulte que lorsque le connecteur 10 est accouplé à un connecteur similaire, les surfaces de contact des bornes est en appui l'une contre l'autre sont élastiquement en ferme contact l'une avec l'autre. Une structure de verrouillage, désignée par la référence générale 50, est associée à la par- tie de sollicitation 46 du ressort 16 afin de retenir la borne 18 à l'intérieur de la cavité 14. La partie de contact 34 de la borne 18 comporte un gradin ou épaulement 52 orienté vers l'arrière et la partie de sollicitation 46 du ressort 16 comporte une paroi au bord de verrouillage avant coopérant 54. Avant l'in- sertion d'une borne 18 dans une cavité 14, le ressort 16 occupe la position représentée sur la Figure 4. Lorsque la borne 18 est introduite longitudinalement vers l'avant à partir de l'extrémité arrière de la cavité 14, ce ressort est courbé vers le bas en direc- tion de la paroi 48. Dans la position complètement insérée représentée sur la Figure 2, la partie de sollicitation 46 du ressort est en appui élastique contre la borne et le bout ou paroi de verrouillage 54 chevauche l'épaulement 52 orienté vers l'arrière de la borne et la borne ne peut pas être retirée de la cavité 14. Conformément à la présente invention, l'enlèvement de la borne 18 hors de la cavité 14 est effectué facilement et sans danger. Par exemple, il peut arriver au cours de l'emploi du connecteur 10, que la surface de contact 49 s'endommage ou soit piquée par suite des amorçages d'arc lorsque le con- necteur 10 est utilisé pour établir ou interrompre une connexion en charge. De tels dommages peuvent se traduire par un accroissement de la résistance élec- trique de la connexion électrique ce qui peut même occasionner de nouveaux dommages à la surface de contact. Par conséquent, il est souhaitable que l'on puisse enlever la borne 18 pour la remplacer ou la réparer. Conformément à la présente invention, le ressort 16 est muni d'une languette de déverrouillage 56 s'étendant longitudinalement et d'une partie 58 formant barrière s'étendant transversalement. La lan- guette de déverrouillage 56 est constituée par un prolongement de la partie centrale de la partie de sollicitation 46 du ressort 16. Comme plus particu- lièrement représenté sur la Figure 2, la languette de déverrouillage 56 s'étend longitudinalement vers l'avant à Dartir de la structure de verrouillage 50. Dans le mode de réalisation des Figures 1 à 5, la languette 56 s'étend légèrement au-delà de la paroi d'extrémité 60 la plus avant de la borne 18. La partie 58 formant barrière est constituée par un segment d'extrémité coudé de la languette de déver- rouillage 56 et elle s'étend dans la direction transversale en éloignement de la paroi 48 du bottier. La partie 58 formant barrière chevauche la paroi d'extrémité transversale 60 sur une distance qui est au moins aussi grande que l'espacement entre la partie de sollicitation 46 et la paroi 48 du bottier. Lorsque la borne 18 doit être retirée de la cavité 14 du bottier 12, on introduit un outil de dimension appropriée et facilement disponible tel qu'un tournevis dans l'extrémité avant de la cavité 14. L'accès à la languette de déverrouillage 56 et à la partie 58 formant barrière est facilité par la présence d'une ouverture d'accès 62 formée dans une paroi interne 64 prévue sur la structure de plateau 40. On peut placer la lame de l'outil contre le bord ou extrémité 66 de la partie 58 formant la barrière. On peut alors faire fléchir la partie 58 formant barrière et la languette de verrouillage 56 en éloignement de la borne 18 et en rapprochement de la paroi 48 du bottier jusqu'à ce que la structure de verrouillage 50 soit déverrouillée du fait que le bord 54 s'est écarté de l'épaulement 52. Le déplace- ment dans cette direction transversale est limité par la venue de la partie de sollicitation 46 en butée contre la paroi 48 du bottier. Pendant la flexion de la partie de solli- citation 46, la paroi 58 formant barrière continue de recouvrir et d'obturer l'intervalle formé entre la partie 46 de sollicitation élastique et la partie de contact 34 de la borne. Par conséquent, le tour- nevis ou autre outil ne peut pas se coincer entre le ressort et la borne. Un tel coincement aurait pour effet de repousser la partie de contact 34 de la borne transversalement en éloignement de la paroi 48. La force de réaction qui en résulterait entre la paroi intermédiaire 30 et la borne 18 aurait pour effet d'empêcher ou d'entraver le retrait de la borne 18 hors de la cavité 14. Etant donné que la partie 59 formant bar- rière sert à maintenir le tournevis ou autre outil au-dessus du niveau de l'intervalle formé entre le ressort 16 et la borne 18, l'outil peut aisément être utilisé non seulement pour faire fléchir le ressort dans une direction qui provoque la libération de la structure de verrouillage 50 mais également pour pousser la borne longitudinalement vers l'arriè- re de la cavité 14. Ainsi, l'outil peut commodément être utilisé pour déplacer la borne 18 suffisamment vers l'arrière de telle sorte que la structure de déverrouillage 50 est mise hors d'action. Ensuite, on peut retirer l'outil et on peut retirer complè- tement la borne 18 du bottier 12 simplement en sai- sissant le câble 20 et en tirant le câble avec la borne qui y est fixée vers l'arrière du bottier 12. Sur la Figure 4 à laquelle on se référera, on ueut voir oue la partie 58 formant barrière obture la cavité 14 avant l'insertion d'une borne 18. Si l'on essaie d'accoupler le connecteur 10 avec un autre connecteur avant l'insertion d'une borne, la partie 58 formant barrière fait obstacle au passage de la borne et/ou du ressort de retenue de l'autre connecteur et empêcher un plein accouplement. Cet obstruction sert à informer l'utilisateur de l'absence d'une borne dans la cavité 14. Sur la Figure 6, on a représenté un autre mode de réalisation du ressort de retenue, désigné par la référence générale 68. Le ressort 68 diffère du ressort 16 par le fait que le bord ou paroi d'ex- trémité 66 de la partie 58 formant barrière est muni d'un évidement ou encoche 70. La fonction dé l'enco- che 70 est de positionner ou de placer la pointe d'un outil, telle qu'une lame de tournevis, dans la posi- tion correcte par rapport au ressort et à la borne pour effectuer le déclenchement de la structure de verrouillage 50 et provoquer le déplacement vers l'arrière de la borne. Sur la Figure 7, on a représenté un autre mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, une borne 72, par ailleurs similaire à la borne 18, est munie d'un évidement ou encoche 74 dans sa paroi d'extrémité avant 60. Lorsque cette configuration de borne est utilisée la languette 56 de déverrouillage ne s'étend pas au-delà de la paroi d'extrémité avant 60. Au lieu de cela, la partie 58 formant barrière est reçue dans l'encoche 74 et re- couvre la paroi transversale 76 qui constitue la paroi intérieure ou fond de l'encoche 74. En dehors des caractéristiques ci-dessus énoncées, les variantes représentées sur les Figures 6 et 7 peuvent être identiques à la structure décrite en se référant aux Figures 1 à 5. Par conséquent, on a utilisé les mêmes références pour désigner les élé- ments semblables des structures. Bien que l'on ait décrit l'invention en se référant aux détails des modes de réalisation repré- sentés sur les dessins, ces détails ne doivent pas être considérés comme limitant la portée de l'inven- tion telle que définie dans les revendications anne- xées. R E V E N D I C A T I O N S 1, - Connecteur de câbles d'alimentation, notamment pour batteries d'accumulateurs, comprenant: un bottier (12) formé en une matière électriquement isolante; 5. au moins une cavité (14) de réception de borne (18) s'étendant à travers le bottier dans une direction longitudinale entre les extrémités avant et arrière du bottier; une borne (18,72) qui peut être intro- duite dans la cavité à partir de l'extrémité arrière du bottier et qui comporte une partie de contact (32) adjacente à son extrémité avant et une structure (34) de fixation de câble adjacente à son extrémité arriè- re; 15. un ressort (16) en porte-à-faux compor- tant une partie de base (44) montée dans le bottier et une partie de sollicitation (46) susceptible de fléchir élastiquement qui s'étend longitudinalement en direction de la partie de contact de la borne et est disposée entre une paroi (48) de la cavité et la borne; une structure de verrouillage (50) formée sur la partie de sollicitation, susceptible de venir en appui contre la borne pour empêcher le retrait de la borne hors de la cavité; une languette de déverrouillage (56) formée sur la partie de sollicitation et permettant de faire fléchir la partie de sollicitation dans une direction transversale en éloignement de la borne et en direction de ladite paroi de la cavité pour dé- senclencher la structure de verrouillage, ce connec- teur étant caractérisé en ce qu'il comporte: une partie (58) formant barrière formée sur la languette de verrouillage pour couvrir l'in- tervalle formé entre la borne et la partie de solli- citation à la suite du désenclenchement de la struc- ture de verrouillage; ladite partie formant barrière compre- nant un segment de la languette de déverrouillage qui s'étend dans une direction transversale en éloigne- ment de ladite paroi (48) de la cavité et qui est disposé au-dessus d'une paroi transversale (60,76) de la borne. 2. - Connecteur de câbles d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi transversale précitée est constituée par l'ex- trémité avant de la Dartie de contact (34) de la borne (18). 3. - Connecteur de câbles d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi transversale précitée est formée dans un évi- dement (74) formé dans l'extrémité avant de la partie de contact (34) de la borne (72). 4. - Connecteur de câbles d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie formant barrière est constituée par une partie d'extrémité (58) coudée transversalement de la lan- guette de déverrouillage. 5. - Connecteur de câbles d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce nue la partie (58) formant barrière recouvre la paroi trans- versale (60,76) de la borne sur une distance au moins égale à la distance entre ladite paroi (48) de la cavité et la partie de sollicitation (47) dans la position de verrouillage de la borne,