Brevet FR2688945A1 — publié le 19930924

L'invention concerne un système de connexion à borne et cosse de batterie, avantageusement de batterie pour automobile, qui peut être aisément connecté et déconnecté sans l'utilisation d'outils à main. Un besoin particulier dans le nouveau marché de l'automobile porte sur un système d'accouplement rapide car il faut souvent déconnecter une cosse, c'est-à-dire la cosse ou borne positive, par exemple durant un transit, un stockage, une présentation lors d'un salon, etc. I1 est très souhaitable de disposer drune cosse commode, de haute qualité, sans outil, qui applique une force normale importante sur la borne de la batterie. I1 existe de nombreux essais antérieurs pour développer un tel système, dont des exemples sont donnés par les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 4 555 159, N" 4 470 654, N" 4 385 796 et N" 4 042 759. Le brevet NO 4 555 159 précité décrit un connecteur à cosse de batterie actionné par came, qui comprend une bride électriquement conductrice de forme en U ayant des branches qui sont connectées par un élément à pivot qui effectue un mouvement alternatif en réponse à un mouvement d'un levier autour d'une cosse dressée sur chaque branche. Le levier comporte une protubérance qui tourne à l'intérieur d'une ouverture de l'élément de pivot et il présente une ouverture dans laquelle s'étend l'une des broches des branches de la bride. L'axe de l'ouverture est décalé de l'axe de rotation de la protubérance afin qu'un mouvement du levier entraîne une variation de la distance entre les branches espacées. Le brevet N" 4 470 654 précité porte sur un ensemble à collier amovible pour une connexion à des cosses de batterie d'une automobile. L'ensemble repose sur des agencements à force de ressort et encliquetage pour permettre une mise en place et un enlèvement rapides. Le brevet N" 4 385 796 précité a trait à un dispositif d'accouplement rapide à deux pièces pour cosses de batterie, et il utilise un élément pivotant. Les deux pièces peuvent etre déplacées l'une par rapport à l'autre sous l'effet d'un mécanisme d'articulation à excentrique ou genouillère qui possède une position de point mort ou neutre dans laquelle des parties de contact de borne des pièces de forme en U sont le plus rapprochées l'une de l'autre. Alors que les trois dispositifs antérieurs cidessus et la présente invention sont destinés à une utilisation sur des bornes de batterie cylindriques ou tronconiques qui sont courantes dans des automobiles actuelles, le brevet N" 4 042 759 précité a trait à un système d'accouplement de cosse dans lequel la cosse est modifiée le long de sa surface, ou par l'utilisation d'une broche la traversant. Un tel système présente des limitations évidentes et il ne peut pas être utilisé avec des cosses de batterie classiques. L'invention présente l'avantage de réaliser une connexion aisée sur des bornes de batteries classiques, tout en assurant une force normale importante sur elles. Ceci est réalisé, ici, par l'utilisation d'un connecteur pour borne de batterie à connexion rapide, trois pièces, ayant une cosse électrique montée de façon pivotante et pouvant être enclenchée avec la borne de batterie. Le connecteur supporte une pince fixe de retenue sous haute pression découpée et formée dans une feuille de métal électriquement conducteur, un élément de capot isolant pouvant pivoter sur une extrémité à pince, et une cosse électrique découpée et formée, montée sur l'élément de capot, la cosse électrique étant interconnectée électriquement à un câble de batterie. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective du connecteur pour borne de batterie à connexion rapide selon l'invention, dans la position de déconnexion, une paroi latérale étant enlevée pour montrer des détails intérieurs la figure 2 est une vue analogue en perspective montrant le connecteur de l'invention en position de connexion électrique ; la figure 3 est une vue en plan d'une pince de contact, découpée dans un flan de métal en feuille, destinée à être appliquée dans le connecteur de l'invention la figure 4 est une vue en plan de la pince de contact formee avant son enclenchement avec une borne de batterie la figure 5 est une vue analogue en plan de la pince de contact après qu'elle a été installée sur une borne de batterie la figure 6 est une vue en coupe transversale du connecteur déconnecté montré sur la figure 1 la figure 7 est une vue en coupe transversale du connecteur déconnecté de la figure 2 la figure 8 est une vue en plan de l'élément de connexion de câble, decoupé et formé dans un flan de métal en feuille, tel qu'utilisé ici la figure 9 est une vue de côté de l'élément de connexion de câble une fois formé la figure 10 est une vue en coupe, suivant la ligne 10-10 de la figure 9, montrant la partie de connexion sur une borne de batterie de l'élément de connexion de câble ; et la figure 11 est une vue analogue à la figure 10, montrant la partie de connexion sur une borne de batterie enclenchée avec une borne de batterie. Le connecteur 10 pour bornes de batterie, à connexion rapide, selon l'invention est illustré le mieux sur les figures 1 et 2 où un côté de l'élément de boîtier a été enlevé pour montrer certains détails intérieurs. Le connecteur 10 selon ltinvention est constitué de trois pièces principales, à savoir une pince 12 de retenue découpée et formée, un élément de capot isolant 14 monté de façon à pouvoir pivoter par rapport à la pince 12 de retenue, et une borne électrique découpée et formée 16 fixée à l'intérieur dudit élément de capot 12. En considérant d'abord la pince 12 de retenue, la figure 3 montre une vue en plan de la pince de retenue, découpée dans un flan de métal en feuille électriquement conducteur, tel que de l'acier étamé, reliée à une bande amovible 18 de support comme cela est connu dans la technique. La pince 12 de retenue présente deux ouvertures 20 de réception d'une borne de batterie, à chacune de ses extrémités, deux ailes 22 en un point médian entre lesdites ouvertures, et deux languettes 24, 24' faisant saillie latéralement, une à proximité immédiate de chacune des ouvertures 20, les languettes étant orientées de façon opposée l'une par rapport à l'autre. Chaque ouverture 20 est caractérisée par plusieurs saillies 26, 27 orientées vers l'intérieur dont la fonction ressortira ci-après. La pince 12 de retenue, après avoir été séparée de la bande 18 de support, est formée par roulage à 1800 autour du point médian 28 de façon que les ouvertures respectives 20 soient espacées, dans des plans parallèles et non alignées comme montré sur la figure 4. De plus, les languettes 24, 24' en saillie sont pliées à 90" vers le haut d'une manière qui est illustré le mieux sur la figure 2. Il convient de noter que la languette 24' est découpée de façon à être dimensionnellement plus longue que la languette 24. Cependant, étant donné que ces languettes sont tournées perpendiculairement au plan du flan découpé et que ce flan est formé comme décrit ci-dessus, les languettes 24, 24' semblent être de hauteur égale. Enfin, chacune des languettes 24, 24' présente une ouverture 30 disposée latéralement, et une languette mâle 32 faisant saillie vers l'avant, destinée à recevoir un contact auxiliaire complémentaire. Par exemple, ces connexions directes sur la batterie sont utiles pour un équipement auxiliaire tel que CB, radio, etc. Pour poser la pince 12 de retenue sur une borne de batterie, qu'elle soit de configuration droite ou conique, on pousse les languettes 24, 24' l'une vers l'autre jusqu'à ce que les ouvertures 20 soient alignées, à la suite de quoi la pince 12 peut être poussée sur la borne de la batterie (figure 5), provoquant un fléchissement des saillies 27. Lorsqu'on relâche la pression sur les languettes 24, 24', les dents ou saillies 26 sont amenées à mordre ou pénétrer dans la borne de la batterie, habituellemment réalisée en alliage de plomb, réalisant ainsi une connexion électrique efficace avec cette borne "P". En référence de nouveau aux figures 1 et 2, l'élément de capot isolant 14 peut être moulé en un certain nombre de matières diélectriques, telles qu'une matière plastique, et il comprend un dessus 40, des éléments latéraux opposés 42 (un seul étant représenté) et une face frontale 44. Pour des raisons indiquées ci-après, il n'y a pas de face arrière. Chaque élément latéral 42 est pourvu, vers l'arrière, d'un support 46 de pivot ayant un bras de pivot dirigé vers l'intérieur (non représenté) pour recevoir la pince 12 de retenue d'une manière à décrire. La face frontale 44 présente deux fentes espacées 48 telles que dans la position fermée du capot, on puisse accéder aux languettes mâles 32. La face inférieure du dessus 40 comporte deux bras 50 pourvus chacun d'un rebord 52 dirigé vers l'intérieur pour recevoir la cosse électrique 16 d'une manière qui sera décrite ci-après. Enfin, comme on le voit le mieux sur les figures 6 et 7, la face inférieure du dessus comporte en outre une pointe 54 de verrouillage faisant saillie vers le bas, dont le but est de verrouiller et fixer la cosse électrique 16. La dernière pièce principale du connecteur de l'invention comprend la cosse électrique 16, découpée et formée dans un flan de métal en feuille, tel que du cuivre ou un alliage du cuivre. La cosse électrique 16, illustrée sur les figures 8 et 9, est constituée d'une partie 60 de connexion de câble ayant deux bras opposés 62 destinés à être sertis autour d'un câble "C" de batterie (voir figures 1 et 2). La partie avant 64, espacée par des fentes 66 de la partie médiane 68, présente une ouverture centrale 70 destinée à recevoir la pointe 54, et deux bras 72 mis en forme. Comme montré en coupe sur la figure 10, les bras 72 sont configurés en "V" avec une partie supérieure 74 et une partie inférieure 76, cette dernière comportant un bout retourné 78. Enfin, la partie médiane 68 est plate et dimensionnée pour glisser entre les bords opposés 52 et être retenue par ceux-ci. Pour assembler le connecteur de l'invention, on sertit la partie 60 de connexion de câble de la cosse électrique 16 sur le câble "C", d'une manière connue dans la technique. Ensuite, on introduit la cosse 16 à travers la partie arrière de l'élément de capot 14 entre les rebords 52. Lorsque la cosse 16 approche de sa position appropriée, l'extrémité avant 80 de la cosse 16 passe sous la pointe 54 de verrouillage jusqu'à ce qu'elle se loge complètement dans l'ouverture 70. La pince formée et roulée 12 de retenue est ensuite insérée sur les bras de pivot contenus à l'intérieur du support 46 de pivot, où les ailes respectives 22 sont enroulées autour de ces bras de pivot. Ensuite, la pince 12 de retenue est comprimée latéralement afin que les trous 20 soient alignés avec la borne "P' de batterie, puis elle est assemblée sur celle-ci comme décrit précédemment. Le connecteur est à présent assemblé et prêt à une interconnexion électrique avec la borne "P". Lorsque l'on fait pivoter l'élément du capot 14 autour d'un axe "Z", la partie 64 de la cosse 16, et en particulier les bras 72, sont amenés à engager la borne "P" (voir figure 11). En fait, l'élément de capot 14 fonctionne à la manière d'un levier pour connecter et déconnecter le connecteur. En même temps que cet engagement, les bras 72, plus précisément le coude 82 entre les parties 74 et 76 de bras, s'engagent élastiquement dans les ouvertures 30. Ceci limite la flexion des bras 72 vers l'extérieur, assurant ainsi l'application d'une force normale et élevée contre la borne "P". Autrement dit, avec cet ensemble, la force normale de contact peut atteindre une moyenne normale de 400 N lorsque les coudes 82 sont supportés et verrouillés dans les ouvertures 30. En outre, ce mouvement engendre une interface auto-nettoyante entre la cosse 16 et la borne "P". Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au connecteur décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Connecteur (10) pour borne de batterie à connexion rapide comportant une cosse électrique montée de façon pivotante, pouvant etre enclenchée avec la borne "P" de batterie, le connecteur (10) étant caractérisé par une pince fixe (12) de retenue à haute pression découpée et formée dans une feuille de métal électriquement conducteur, un élément de capot isolant (14) pouvant pivoter autour d'une extrémité "Z" de la pince (12), et une cosse électrique découpée et formée (16) montée (52) sur l'élément de capot (14), la cosse électrique étant interconnectée électriquement à un câble "C" de batterie. 2. Connecteur selon la revendication 1, carac terse en ce que la pince (12) est découpée dans un flan de métal en feuille allongé, ce flan présentant deux ouvertures (20) de réception de borne, une à chacune de ses extrémités opposées, et étant mis en forme autour d'un axe transversal "Z" afin que les ouvertures (20) s'étendent 1'une au-dessus de l'autre dans une disposition non alignée. 3. Connecteur selon la revendication 2, carac térise en ce que la pince (12) mise en forme comporte deux bras montants (24)-, adjacents chacun à l'une des ouvertures. 4. Connecteur selon la revendication 1, carac térisé en ce que la cosse électrique découpée et formée (16) comprend une pince (64) en forme de C à l'une de ses extrémi tés pour s'enclencher avec la borne "p". 5. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pince (12) comporte deux pattes dressées (24), une patte étant adjacente à chaque ouverture (20). 6. Connecteur selon la revendication 5, carac térisé en ce que les pattes dressées (24) comprennent des moyens (30) destinés à constituer un support de force normal pour la cosse électrique (16) contre la borne "P". 7. Connecteur selon la revendication 6, carac térisé en ce que la cosse électrique (16) comporte deux bras opposés (72) supportés par les pattes (24) orientées vers le haut. 8. Connecteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la cosse électrique (16) comporte des moyens (52, 54) destinés à la verrouiller à l'élément de capot isolant (14).