Brevet FR2866158A1 — publié le 20050812

L'invention concerne un dispositif de liaison avec lequel un élément de mesure d'un capteur de batterie peut être relié à une cosse de borne d'une batterie ou à un câble de la batterie. Ici, le dispositif peut être utilisé en particulier pour des batteries de véhicules sur lesquelles est monté un capteur de mesure qui sert à capter différents paramètres de la batterie, par exemple le courant de la batterie. Ces paramètres sont utilisés pour suivre l'évolution de l'état de charge de la batterie en ce sens qu'ils sont analysés en permanence. En dehors de l'état actuel de la charge, l'état d'usure de la batterie et d'autres conditions qui dépendent de la batterie comme, par exemple le pronostic de la température de la batterie pour le prochain démarrage du véhicule automobile, présentent aussi un intérêt. Pour acquérir ces grandeurs et, en particulier, mesurer le courant d'une batterie de véhicule, il est connu d'intégrer à la batterie, en particulier dans une niche de borne de la batterie, un capteur de batterie qui présente un élément de mesure dont les données acquises sont analysées. Pour acquérir le courant de batterie, l'élément de mesure est constitué, par exemple, par une résistance de mesure, en particulier par une résistance de précision. Dans les dispositifs connus, dans lesquels la résistance de mesure est disposée entre la cosse de borne d'une batterie et sa ligne de masse, il est prévu une liaison soudée ou brasée entre la résistance de mesure et la cosse de borne ou entre la ligne de masse et la résistance de mesure. En supplément de la liaison mécanique des éléments, cette liaison soudée assure également la conduction électrique nécessaire mais elle est coûteuse à réaliser. Un but de l'invention consiste donc à perfectionner un dispositif de liaison pour relier un élément de mesure d'un capteur de batterie à la cosse de borne d'une batterie et à une ligne d'une batterie (ligne de masse et/ou conducteur sur le côté positif, ci-après côté +) de telle manière qu'il conduise le courant avec une résistance aussi réduite que possible à travers la zone de liaison et qu'il soit de plus simple à réaliser. Ce problème est résolu avec un dispositif de liaison comprenant une cosse de borne de batterie, un élément de mesure pour un capteur de batterie et une ligne de batterie, dans lequel l'élément de mesure présente deux connexions utilisées pour la liaison avec la cosse de borne de batterie et/ou avec la ligne de batterie de telle sorte qu'il existe une liaison conductrice d'électricité entre la ligne de batterie et la cosse de borne de batterie à travers l'élément de mesure, et dans lequel au moins une des connexions est reliée à la ligne de batterie ou à la cosse de borne de batterie par l'intermédiaire d'une liaison opérant par action de force. De préférence, le dispositif de liaison selon l'invention présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes en combinaison: - l'élément de mesure est directement adjacent à la cosse de borne de batterie; l'élément de mesure est disposé entre deux éléments partiels de la ligne de batterie; - la liaison opérant par action de force est obtenue par compression entre un perçage pratiqué dans l'élément de mesure et une saillie en forme de tenon portée par la cosse de borne de batterie ou une tige de connexion pour la ligne de batterie, le perçage présentant un défaut de cote relativement à la saillie; - la cosse de borne de batterie présente une ouverture traversante à travers laquelle est engagée une tige de connexion de la ligne de batterie, la tige de connexion étant munie d'un manchon isolant dans la région où elle traverse le perçage de la cosse de borne de la batterie; - l'extrémité de la tige de connexion qui est éloignée de la ligne de batterie présente une saillie en forme de tenon qui est assemblée à l'élément de mesure par compression; - l'élément de mesure est une résistance de mesure, de préférence une résistance de précision; - la cosse de borne de batterie est assemblée à l'élément de mesure par compression. L'invention est basée sur l'idée de simplifier la liaison entre l'élément de mesure et la cosse de borne de la batterie ainsi que la liaison entre l'élément de mesure et la connexion du câble de la batterie en faisant en sorte qu'une liaison opérant par action de force (liaison par friction) soit établie entre ces éléments et qu'on puisse se dispenser d'une liaison soudée qui est relativement coûteuse. La conductibilité électrique, qui est essentielle pour le dispositif de liaison, reste maintenue à travers la zone de liaison par l'effet de la liaison par action de force, c'est-à-dire du contact direct entre les éléments conducteurs qui se produit sous une force de pression. Ceci est valable en particulier lorsque l'élément de mesure est constitué par une résistance de mesure, c'est-à-dire par une pièce métallique, et que l'élément de connexion correspondant de la cosse de borne ou de la ligne de la batterie est de même réalisé en matière conductrice de l'électricité, par exemple métallique, de sorte qu'il n'est pas indispensable de réaliser un alignement précis des éléments. Si l'on utilise comme résistance de mesure et/ou comme élément de connexion du côté de la cosse de borne ou du conducteur de batterie, d'autres composants qui ne sont conducteurs de l'électricité que par endroits comme, par exemple, des circuits imprimés, des conducteurs pelliculaires ou analogues, une liaison conductrice de l'électricité, opérant par action de force, simple à établir, peut être réalisée entre ces éléments lorsque les éléments conducteurs sont alignés les uns par rapport aux autres. Ici, la ligne de batterie peut être aussi bien la ligne de masse que la ligne prévue sur le côté + de la batterie. La liaison par action de force est de préférence réalisée par une compression, c'est-à-dire une liaison par action de force dans laquelle les éléments présentant un ajustement peuvent être assemblés l'un à l'autre sous une grande pression ou encore par retrait ou dilatation. En variante, il peut aussi être prévu une compression dans laquelle les éléments à relier sont réunis par un ajustement à serrage, mais ne présentent pas d'ajustement particulier et présentent simplement un excès de cote. Par exemple, l'une des surfaces peut être dépolie ou moletée. Finalement, on peut aussi entendre par compression un procédé dans lequel une déformation ultérieure produit le blocage. De tels procédés peuvent être appliqués pourvu qu'on établisse entre les éléments à assembler un contact intégral suffisant pour que le courant puisse être conduit à travers la zone de liaison avec une résistance aussi faible que possible. En particulier, il convient d'éviter des discontinuités dans la région des zones de liaison. En supplément de la liaison opérant par action de force ou de la compression, on peut éventuellement réaliser une soudure ou analogue. L'invention est décrite ci-après à titre d'exemple non limitatif en regard de la figure annexée, qui montre un dispositif de liaison selon l'invention dans une vue en perspective, en partie en coupe. Le dispositif de liaison 10 représenté sur la figure comprend une cosse de borne de batterie 12, qui est placée autour d'une borne 14 d'une batterie (non représentée) et qui est de préférence abritée dans la niche de borne de la batterie. La cosse de borne 12 de la batterie présente une région 13 sensiblement annulaire qui entoure la borne 14 de la batterie dans l'état monté de la cosse de borne. A cette région annulaire 13, font suite deux branches 15 séparées l'une de l'autre qui permettent d'élargir la région annulaire 13, en écartant les branches 15 à force et en les ouvrant. Pour brancher la cosse de borne de batterie 12 à la borne 14 d'une batterie, on enfile un élément de liaison, par exemple une vis 16 vissée avec un écrou 17, à travers des perçages traversants correspondants formés dans les branches 15. En serrant l'écrou 17, on obtient une liaison solide entre la région annulaire 13 de la cosse de borne de batterie et la borne 14 de batterie. La cosse de borne de batterie 12 présente en outre une autre branche 19 qui se trouve sur le côté de la cosse de borne de batterie 2 qui est éloigné des branches 15 et qui fait aussi saillie vers l'extérieur à partir de la région annulaire de la cosse de borne de batterie. Dans cette branche 19, est intégré un réceptacle, par exemple formé d'un perçage traversant 22, dans lequel une tige de connexion 18 d'une ligne de masse 21 peut être insérée et maintenue dans une position fixe. Si, en variante, il est prévu un autre dispositif pour la fixation de la position de la tige de connexion 18, par exemple, dans la niche de borne de batterie, cette branche 19 peut être supprimée, y compris son réceptacle. En remplacement d'une ouverture traversante 22 pour la tige 18 de la ligne de masse 21, on peut prévoir en variante une cavité ou analogue dans laquelle la tige de connexion 18 est placée. Sur la tige de connexion 18, qui est de préférence réalisée en matière conductrice de l'électricité, par exemple en laiton ou en cuivre, est enfilée, dans la région du passage à travers la cosse de batterie 12 qui est elle aussi conductrice de l'électricité, un manchon isolant 20 qui est fabriqué en matière non conductrice de l'électricité et qui, de cette façon, empêche le courant électrique de passer directement à la cosse de borne de batterie 12 à travers la tige 18 en contournant l'élément de mesure 30. Le manchon doit être de dimensions telles qu'il isole la totalité de la région dans laquelle la tige de connexion et la cosse de borne 12 pourraient se toucher. Le dispositif 10 comprend en outre un élément de mesure 30 qui est constitué, par exemple, par une résistance de précision et qui est de même formé en matière métallique, par exemple en laiton ou en cuivre. En remplacement d'une résistance de précision, on peut aussi envisager, par exemple, d'utiliser un élément de mesure magnétique. Dans l'élément de mesure 30, sont pratiqués, à des endroits appropriés, des perçages 32, 33 qui sont de dimensions telles qu'ils puissent former un ajustement serré avec des tenons de connexion 34, 35, formés respectivement sur la tige de connexion 18 de la ligne de masse 21 et sur la cosse de borne de batterie 12. Le diamètre des tenons 34, 35 est donc légèrement supérieur au diamètre des perçages 32, 33. Dans la forme de réalisation représentée, il est prévu des perçages 32, 33 dans l'élément de mesure 30, tandis que des tenons de connexion correspondants 34, 35 sont formés respectivement sur la tige de connexion de la ligne de masse 18 et sur la cosse de borne de batterie. II est aussi possible de munir la résistance de mesure ou l'élément de mesure 30 de saillies appropriées, tandis que des évidements sont prévus dans la cosse de borne de batterie et/ou dans la tige de connexion de la ligne de masse. En remplacement de l'excès de cote décrit, les tenons 34, 35 peuvent être munis de nervures ou d'un moletage présentant un excès de cote, ou encore les tenons peuvent être comprimés dans les perçages ou évidements par une déformation ultérieure. Les positions pour les perçages 32, 33, et donc pour les liaisons à compression sont placées sur l'élément de mesure de telle manière que le courant arrivant de la tige 18 de la ligne de masse atteigne l'élément de mesure, en passant par l'ajustement à serrage 37 entre le tenon de connexion 34 de la tige de connexion 18 et l'élément de mesure 30, puis passe à travers l'élément de mesure 30 et atteigne la cosse de borne de batterie en traversant l'ajustement à serrage 36 entre l'élément de mesure 30 et le tenon de connexion 35 de la cosse de borne de batterie 12 et en sens inverse. Le trajet du courant est désigné par des flèches I. Le tenon de connexion 35 porté par la cosse de borne de batterie 12 peut être formé en n'importe quel endroit approprié de la cosse de borne de batterie, pourvu que le trajet de passage du courant souhaité soit établi. Le passage du courant à travers l'élément de mesure est analysé pour l'acquisition des paramètres de la batterie. En remplacement de l'agencement représenté, dans lequel une extrémité du trajet de mesure passant dans l'élément de mesure 30, est directement relié à la cosse de borne de batterie 12, la résistance de mesure ou un élément de mesure 30 peut être placé entre deux segments partiels de la ligne de masse, auquel cas une liaison est établie entre l'élément de mesure 30 et la ligne de masse 21 par ajustement à serrage de la même façon que la liaison 37. Par ailleurs, il est possible de ne pas prévoir un ajustement à serrage aux deux extrémités du trajet de mesure de l'élément de mesure 30, c'est-à-dire de ne pas en prévoir à l'extrémité du trajet de mesure à laquelle le courant est envoyé dans le trajet de mesure et à l'extrémité à laquelle le courant est de nouveau tiré du trajet de mesure mais, au contraire, de réaliser seulement l'une des liaisons sous la forme d'un ajustement à serrage, tandis que l'autre liaison est constituée de façon traditionnelle par une liaison soudée ou brasée. Le dispositif de liaison 10 comprend par ailleurs d'autres composants de capteur 40 qui sont reliés à l'élément de mesure 30 et sur lesquels le résultat de mesure est pris et éventuellement analysé. Par ailleurs, ces composants de capteurs 40 peuvent servir à la fixation du dispositif de liaison, en supplément de la fixation entre la cosse de borne 12 et la borne 14 de la batterie, dans la niche de borne de batterie ou à un autre endroit du véhicule automobile, ce qui est particulièrement avantageux lorsque l'élément de mesure 30 est placé entre deux éléments partiels de la ligne de masse. L'aspect essentiel de l'invention consiste dans le fait que les coûteuses liaisons soudées traditionnelles prévues pour intégrer un élément de mesure 30 pour capteur de batterie dans le dispositif placé dans une niche de borne de batterie, en particulier entre la cosse de batterie 12 et la ligne de masse 21 sont simplifiées par le fait que la tige de connexion de la ligne de masse 21 et/ou une cheville de connexion ou un tenon 35 de la cosse de borne de batterie est ou sont relié(s) à l'élément de mesure 30 par une liaison opérant par action de force, par exemple, un ajustement à serrage. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison (10) comprenant une cosse de borne de batterie (12), un élément de mesure (30) pour un capteur de batterie et une ligne de batterie (21), dans lequel l'élément de mesure (30) présente deux connexions (32, 33) utilisées pour la liaison avec la cosse de borne de batterie (12) et/ou avec la ligne de batterie (21) de telle sorte qu'il existe une liaison conductrice d'électricité entre la ligne de batterie (21) et la cosse de borne de batterie (10) à travers l'élément de mesure (30), et dans lequel au moins une des connexions (32, 33) est reliée à la ligne de batterie (21) ou à la cosse de borne de batterie (12) par l'intermédiaire d'une liaison opérant 1 0 par action de force (36, 37). 2. Dispositif de liaison (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de mesure (30) est directement adjacent à la cosse de borne de batterie (12). 3. Dispositif de liaison (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de mesure (30) est disposé entre deux éléments partiels de la ligne de batterie (21). 4. Dispositif de liaison (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison opérant par action de force (36, 37) est obtenue par compression entre un perçage (32, 33) pratiqué dans l'élément de mesure (30) et une saillie en forme de tenon (34, 35) portée par la cosse de borne de batterie (12) ou une tige de connexion (18) pour la ligne de batterie (21), le perçage (32, 33) présentant un défaut de cote relativement à la saillie (34, 35) ; 5. Dispositif de liaison (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cosse de borne de batterie (12) présente une ouverture traversante (22) à travers laquelle est engagée une tige de connexion (18) de la ligne de batterie (21), la tige de connexion étant munie d'un manchon isolant (20) dans la région où elle traverse le perçage de la cosse de borne de la batterie. 6. Dispositif de liaison (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité de la tige de connexion (18) qui est éloignée de la ligne de batterie (21) présente une saillie en forme de tenon (34) qui est assemblée à l'élément de mesure (30) par compression. 7. Dispositif de liaison (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de mesure (30) est une résistance de mesure, de préférence une résistance de précision. 8. Dispositif de liaison (10) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cosse de borne de batterie (12) est assemblée à l'élément de mesure (30) par compression.