Brevet FR2959356A1 — publié le 20111028

L'invention a trait aux cosses pour raccorder un câble électrique de puissance à une borne tronconique d'accumulateur électrique. On sait que ces cosses comportent un organe de contact avec la borne, en général en forme de collier, un mécanisme de serrage de l'organe de contact sur la borne, en général une vis et un écrou, et au moins un organe de raccordement à un câble de puissance, lié électriquement à l'organe de contact, en général un étrier serti sur l'âme conductrice du câble ou un goujon fileté prévu pour recevoir une plage de raccordement plate perforée d'une cosse sertie sur l'extrémité terminale du câble de puissance. L'invention vise à fournir une telle cosse qui soit tout à la fois simple, commode, économique et facile à modifier pour permettre un agencement différent du ou des organes de raccordement d'un câble de puissance. L'invention propose à cet effet une cosse pour borne tronconique d'accumulateur électrique, comportant un organe de contact avec ladite borne, un mécanisme de serrage de l'organe de contact sur ladite borne et au moins un organe de raccordement à un câble de puissance, lequel organe de raccordement est lié électriquement à l'organe de contact ; laquelle cosse est caractérisée en ce que : ù ledit organe de contact est une gouttière, à laquelle est associé, sur chacun de deux côtés opposés, un élément d'accrochage mécanique ; et ù ledit mécanisme de serrage comporte : deux tirants chacun en prise avec un respectif des deux éléments d'accrochage associés à la gouttière de contact ; un élément d'appui sur la borne, disposé entre les tirants à l'opposé de la gouttière de contact ; et une vis pour déplacer l'élément d'appui par rapport aux tirants d'une façon telle que l'organe d'appui est rapproché ou écarté de la gouttière de contact ; ladite cosse étant configurée pour enserrer ladite borne entre l'organe d'appui et la gouttière de contact. L'agencement de l'organe de contact en une simple gouttière plaquée contre la borne grâce à l'action des tirants du mécanisme de serrage permet à la cosse selon l'invention d'avoir ses éléments dans lesquels passe le courant (gouttière de contact, organe de raccordement et liaison électrique entre la gouttière de contact et l'organe de raccordement) présentant un agencement particulièrement simple, en particulier ne nécessitant que peu de matière. La modification de ces éléments pour changer si nécessaire le nombre et l'agencement du ou des organes de raccordement peut ainsi s'effectuer sans difficultés. Selon des caractéristiques de mise en oeuvre du mécanisme de serrage, préférées comme étant particulièrement simples, commodes et économiques à mettre en oeuvre : ù ledit élément d'appui du mécanisme de serrage est porté par une platine mobile présentant un alésage taraudé avec lequel coopère ladite vis ; ù ladite platine mobile est disposée en regard d'une platine centrale présentant un alésage lisse sur le pourtour duquel prend appui la tête de ladite vis ; ù ladite vis est inclinée vers la platine centrale et vers la gouttière de contact ; ù ladite platine centrale fait partie d'un pontet s'étendant de l'un à l'autre des tirants et les maintenant en position l'un par rapport à l'autre ; ù ladite platine mobile et ladite platine centrale sont reliées par un coude ; ù ledit coude est situé du côté opposé au côté où s'étendent les tirants ; et/ou ù ledit élément d'appui est une gouttière s'étendant à partir de la platine mobile du côté opposé à celui où se trouve la platine centrale. Selon d'autres caractéristiques préférées, également pour des raisons de simplicité, de commodité et d'économie de mise en oeuvre : ù ledit mécanisme de serrage est formé par ladite vis et par une pièce de serrage faite d'un seul tenant ; et/ou ù ladite gouttière de contact et ledit organe de raccordement font partie d'une même pièce de conduction. L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'exemples de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ceux-ci : ù la figure 1 est une vue en plan schématique d'un accumulateur électrique, ici de véhicule automobile, présentant deux bornes tronconiques sur chacune desquelles est en place une cosse conforme à l'invention à laquelle est raccordé un câble de puissance ; ù la figure 2 est une vue partielle en perspective détaillée de cet accumulateur électrique, prise au voisinage de l'une de ses bornes, la cosse montée sur cette borne étant illustrée à l'état non encore raccordé à un câble de puissance ; ù la figure 3 est une vue en élévation-coupe prise suivant le plan médian de la cosse de la figure 2 ; ù la figure 4 est une vue en perspective éclatée de cette cosse prise sous le même angle que la figure 2 ; ù la figure 5 est une vue en perspective-coupe de la pièce de serrage que comporte la cosse, le plan de coupe étant le même que celui de la figure 3 ; ù la figure 6 est une vue en perspective de la pièce de conduction que comporte la cosse, prise sous un autre angle que la figure 4 ; ù la figure 7 est une vue en perspective de la cosse à l'état assemblé, prise sous le même angle que la figure 2 ; ù la figure 8 est une vue en perspective montrant la cosse retournée dessus-dessous ; ù les figures 9 à 11 sont des vues en perspective semblables à la figure 2, mais montrant la cosse dans trois autres positions possibles pour son montage sur la borne de l'accumulateur ; ù la figure 12 est une vue en perspective semblable à la figure 7 pour une variante de la cosse ; et û la figure 13 est une vue en perspective de la pièce de conduction que comporte cette variante de la cosse. L'accumulateur électrique 10 illustré très schématiquement sur la figure 1 est prévu pour équiper un véhicule automobile. L'accumulateur 10 présente deux bornes de connexion 11, qui sont chacune tronconiques, ainsi qu'on le voit plus particulièrement sur la figure 3. Sur chacune des bornes 11 est montée une cosse 12 illustrée de façon très schématique sur la figure 1. Chaque cosse 12 comporte un organe 18 de raccordement à un câble électrique de puissance 14, lequel organe de raccordement 18 est lié électriquement et mécaniquement au reste de la cosse 12 qui est en contact serré avec la borne 11. On va maintenant décrire plus en détail, à l'appui des figures 2 à 8, la cosse 12 montée sur la borne que l'on voit à droite sur la figure 1. Pour simplifier les dessins, la cosse 12 est montrée à l'état initial, c'est-à-dire non encore raccordé à un câble de puissance tel que le câble 14, y compris sur les figures 2 et 3, mais il est bien entendu qu'en pratique, la cosse 12 est montée sur une borne telle que la borne 11 alors qu'elle est déjà raccordée à un câble tel que le câble 14. Ainsi qu'on le voit plus particulièrement sur la figure 4, la cosse 12 comporte une pièce de conduction 15, une pièce de serrage 16 et une vis de serrage 17. La pièce de conduction 15 est ici faite un seul tenant, en matière conductrice de l'électricité, par exemple en laiton. La pièce de conduction 15 comporte un étrier 18 formant organe de raccordement. L'étrier 18 est prévu pour recevoir un câble tel que 14 et pour être replié afin d'être serti sur le câble tel que 14. En outre de l'étrier 18, la pièce de conduction 15 comporte une gouttière 19 et deux pattes d'accrochage mécanique 20 chacune disposée sur un côté respectif de la gouttière 19. La face concave de la gouttière 19 (face visible sur la figure 6), présente une courbure semblable à la courbure de la surface latérale de la borne 11. Ainsi, la face concave de la gouttière 19 peut venir épouser la surface latérale de la borne 11 et servir d'organe de contact électrique avec cette dernière. Les pattes d'accrochage mécanique 20 servent à mettre en prise la pièce conductrice 15, de part et d'autre de la gouttière 19, avec la pièce de serrage 16, laquelle est prévue pour plaquer la gouttière 19 contre la borne 11. La pièce de serrage 16 est faite d'un seul tenant en une matière présentant une bonne résistance mécanique et une bonne élasticité, par exemple en acier. La pièce de serrage 16 comporte deux tirants 25 orientés longitudinalement, c'est-à-dire selon la direction du plan de coupe de la figure 3 ; un pontet 26 s'étendant de l'un à l'autre des tirants 25 et les maintenant en position l'un par rapport à l'autre, le pontet 26 comportant deux flasques 27 chacun dans le prolongement d'un respectif des tirants 25 (voir plus particulièrement la figure 8) et une platine centrale 28 disposée transversalement entre les flasques 27 ; une platine mobile 29 disposée entre les flasques 27 en regard de la platine centrale 28 ; un coude 30 reliant la platine centrale 28 à la platine mobile 29 du côté opposé à celui où s'étendent les tirants 25 ; et une gouttière 31 disposée transversalement à la platine mobile 29 à partir de laquelle elle s'étend du côté opposé à celui par lequel la platine mobile 29 se raccorde au coude 30, la gouttière 31 s'étendant à partir de la platine 29 du côté opposé à celui où se trouve la platine centrale 28. La platine mobile 29 présente un alésage taraudé 32. La platine centrale 28 présente un alésage lisse 33. La vis de serrage 17 comporte une tige filetée 34 dont le diamètre et le pas correspondent à ceux de l'alésage taraudé 32. Le diamètre de l'alésage lisse 33 est suffisamment grand pour laisser tourner librement la tige filetée 34 de la vis 17 et suffisamment petit pour que la tête 35 de la vis 17 puisse porter sur la platine 28 autour de l'alésage 33. Lorsque la vis 17 est en place avec sa tige 34 engagée dans l'alésage 32 et sa tête 35 qui porte sur le pourtour de l'alésage 33, et que l'on fait tourner la vis 17 dans le sens du serrage, le coude 30 se déforme pour laisser la platine mobile 29 se rapprocher de la platine centrale 28. Si l'on desserre ensuite la vis 17, l'élasticité de la matière dans laquelle est faite la pièce de serrage 16, sollicite la platine mobile 29 à revenir vers sa position initiale. La gouttière 31 étant portée par la platine mobile 29, la gouttière 31 se déplace comme la platine 29 vis-à-vis de la platine centrale 28 et donc vis-à-vis des tirants 25. On observera que lorsque l'on serre la vis 17 ainsi qu'il vient d'être expliqué, le mouvement de la gouttière 31 est tel que la gouttière 31 se rapproche des extrémités distales des tirants 25. Chacun des tirants 25 présente à son extrémité distale (extrémité opposée au pontet 26), un retour 36 dirigé vers le tirant 25 opposé. A la racine du retour 36 de chaque tirant 25 est ménagée une fenêtre 37. Les retours 36 et les fenêtres 37 servent à mettre en prise les tirants 25 avec les pattes d'accrochage 20 associées à la gouttière 19 : chaque patte 20 est engagée dans une fenêtre 37 respective puis la portion de chaque patte 20 qui saille est déformée pour que le retrait des pattes 20 ne soit plus possible. En pratique, ici, chaque patte 20 présente à son extrémité une encoche en V qui est agrandie par un couteau de sorte que la patte 20 prend une forme en Y avec les branches d'extrémité qui interdisent son retrait (voir plus particulièrement la figure 7). Une fois les pattes d'accrochage 20 déformées comme il vient d'être expliqué, la pièce de conduction 15 et la pièce de serrage 16 sont assujetties l'une à l'autre et il ne reste plus, pour terminer l'assemblage de la cosse 12, qu'à mettre en place la vis 17. A l'état assemblé de la cosse 12, lorsque l'on serre la vis 17, la gouttière 31 se rapproche de la gouttière 19 ; et lorsque l'on desserre la vis 17, l'élasticité de la matière dans laquelle est faite la pièce de serrage 16 tend à ramener la gouttière 31 dans sa position d'origine, et donc à écarter la gouttière 31 de la gouttière 19. La face concave de la gouttière 31, de même que la face concave de la gouttière 19, présente une courbure semblable à la courbure de la surface latérale de la borne 11. Ainsi, la face concave de la gouttière 31 peut venir épouser la surface latérale de la borne 11 et servir d'organe d'appui sur cette surface latérale. La cosse 12 est configurée en fonction des caractéristiques dimensionnelles de la borne 11 afin qu'il soit possible, à l'état initial de la cosse 12, de mettre en place la cosse 12 sur la borne 11 avec la gouttière de contact 19 et la gouttière d'appui 31 qui sont disposées de part et d'autre de la borne 11 ; et qu'ensuite le rapprochement de la gouttière de contact 19 et de la gouttière d'appui 31 l'une vers l'autre par serrage de la vis 17, permette à la cosse 12 d'enserrer la borne 11 entre les gouttières 31 et 19. On notera que le caractère incurvé du trajet suivi par la gouttière 31 a pour effet de plaquer la cosse 12 vers le pourtour de base de la cosse 11 lors du serrage de la vis 17, ce qui est favorable au bon positionnement de la cosse 12 sur la borne 11. La courbure de la face concave de chacune des gouttières 19 et 31 étant semblable à la courbure de la surface latérale 11, l'on obtient à la fois un excellent maintien mécanique de la cosse 12 sur la cosse 11 et d'excellentes performances de passage de courant électrique entre la borne 11 et la pièce de conduction 15. La cosse 12 est non seulement configurée en fonction de la géométrie de la borne 11, mais aussi en fonction de l'espace disponible, dans l'accumulateur 10, autour de la borne 11, afin de permettre la fixation de la cosse 12 sur la borne 11 avec l'orientation requise pour le câble tel que 14. Ainsi, la cosse 12 peut être fixée sur la borne 11 avec le câble 14 qui s'étend vers le côté de l'accumulateur 10 que l'on voit à droite sur la figure 1 (positionnement de la cosse 12 illustré sur les figures 2 et 3), vers l'autre borne 11 (positionnement de la cosse 12 illustré sur la figure 9), vers le côté que l'on voit en bas sur la figure 1 (positionnement de la cosse 12 illustrée sur la figure 10) et vers le côté que l'on voit en haut sur la figure 1 (positionnement de la cosse 12 illustré sur la figure 11). La localisation de la tête 35 de la vis 17 au sommet de la cosse 12 permet une mise en place aisée de la cosse 12 sur la borne 11, y compris sur un accumulateur installé dans un véhicule automobile. Ainsi qu'on le voit plus particulièrement sur la figure 3, la vis 17 est inclinée par rapport à la borne 11 et donc par rapport à la face concave de la gouttière 19 et par rapport à la face concave de la gouttière 31. Plus précisément, la vis 17 est inclinée vers la platine 28 et vers la gouttière 19. De même, la platine centrale 28 et la platine mobile 29 sont inclinées. Ces inclinaisons permettent, lors du serrage de la vis 17 pour fixer la cosse 12 sur la borne 11, de minimiser la tendance qu'a la cosse 12 à se déplacer par rapport à la borne 11 lors de cette opération de serrage. Ainsi qu'on le voit plus particulièrement sur la figure 8, la platine mobile 29 présente, à proximité du coude 30, de chaque côté, un rebord saillant 40 qui est en regard d'un décrochement du flasque 27 situé du même côté. La tranche 41 de ce décrochement forme une surface d'arrêt contre laquelle vient porter le rebord 40 lors du serrage de la vis 17. La venue en butée des rebords 40 sur les surfaces d'arrêt 41 permet de reprendre les efforts de serrage qui viennent en excès des efforts nécessaires pour assurer l'assujettissement de la cosse 12 à la borne 11. Cette reprise d'effort excédentaire évite, ou en tout cas limite fortement, les risques de dégradation de la cosse 12 par un serrage excessif de la vis 17. Comme indiqué ci-dessus, la pièce de conduction 15 et la pièce de serrage 16 sont chacune faite d'un seul tenant. Plus précisément, elles sont chacune faites à partir d'une bande métallique mise en forme, ce qui est particulièrement simple et économique. La pièce de conduction 15 convient particulièrement lorsqu'il s'agit de raccorder par sertissage direct un unique câble de puissance tel que le câble 14. La cosse 112 illustrée sur la figure 12 est semblable à la cosse 12, si ce n'est que la pièce de conduction 15 est remplacée par une pièce de conduction 115 permettant le raccordement de plusieurs câbles de puissance tels que le câble 14, à l'extrémité terminale de chacun est sertie une cosse présentant une plage de raccordement plate perforée. La pièce de serrage 116 et la vis de serrage 117 sont identiques respectivement à la pièce de serrage 16 et à la vis 17. Ainsi qu'on le voit plus particulièrement sur la figure 13, la pièce de conduction 115 comporte une gouttière de contact 119 et des pattes d'accrochage mécanique 120 identiques à la gouttière de contact 19 et aux pattes d'accrochage 20. En revanche, l'étrier 18 est remplacé par une réglette 50 sur laquelle sont sertis trois goujons 51. Chaque goujon 51 est prévu pour recevoir la plage de raccordement plate perforée d'une cosse sertie sur un câble de puissance tel que le câble 14. On observera que la prévision, dans les cosses 12 et 112, d'une pièce spécifiquement dédiée au serrage (pièces 16 et 116) et d'une pièce spécifiquement dédiée à la conduction (pièces 15 et 115) permet d'offrir un ensemble de cosses capables de coopérer avec des configurations très différentes des câbles de puissance, en ayant uniquement à fabriquer des pièces de conduction différentes telles que les pièces 15 et 115, ce qui est particulièrement simple, commode et économique. Dans une variante non représentée, la pièce de serrage est conformée différemment de la pièce 16 ou de la pièce 116, avec par exemple le coude 30 qui est remplacé par une charnière et un ressort, avec une vis de serrage qui est orientée différemment, et/ou avec un élément d'appui sur la borne telle que 11 différent de la gouttière telle que 31, par exemple un élément d'appui situé en bout d'une vis elle-même en prise avec une traverse disposée entre des tirants tels que les tirants 25. Dans une variante non représentée, la pièce de serrage telle que 16 ou 116 est dans une matière différente de l'acier, par exemple une matière plastique (on notera à cet égard que la pièce de serrage 16 ou 116 n'intervient pas ou n'intervient que très partiellement dans la conduction du courant) ; ou alors dans une autre matière métallique que l'acier ; et/ou la pièce de conduction telle que 15 ou 115 est faite dans d'autres matières conductrices de l'électricité que le laiton. De nombreuses autres variantes sont possibles en fonction des circonstances, et l'on rappelle à cet égard que l'invention ne se limite pas aux 5 exemples décrits et représentés. REVENDICATIONS1. Cosse pour borne tronconique (11) d'accumulateur électrique (10), comportant un organe de contact avec ladite borne, un mécanisme de serrage de l'organe de contact sur ladite borne et au moins un organe de raccordement à un câble de puissance (14), lequel organe de raccordement est lié électriquement à l'organe de contact ; laquelle cosse (12) est caractérisée en ce que : ù ledit organe de contact est une gouttière (19 ; 119), à laquelle est 10 associé, sur chacun de deux côtés opposés, un élément d'accrochage mécanique (20 ; 120) ; et ù ledit mécanisme de serrage (16, 17 ; 116 ; 117) comporte : deux tirants (25) chacun en prise avec un respectif des deux éléments d'accrochage (20 ; 120) associés à la gouttière de contact (19 ; 119) ; un élément d'appui (31) 15 sur la borne (11), disposé entre les tirants (25) à l'opposé de la gouttière de contact (19) ; et une vis (17 ; 117) pour déplacer l'élément d'appui (31) par rapport aux tirants (25) d'une façon telle que l'organe d'appui (31) est rapproché ou écarté de la gouttière de contact (19 ; 119) ; ladite cosse (12) étant configurée pour enserrer ladite borne (11) entre l'organe d'appui (31) et la 20 gouttière de contact (19). 2. Cosse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément d'appui (31) du mécanisme de serrage (16, 17 ; 116 ; 117) est porté par une platine mobile (29) présentant un alésage taraudé (32) avec lequel coopère ladite vis (17 ; 117). 25 3. Cosse selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite platine mobile (29) est disposée en regard d'une platine centrale (28) présentant un alésage lisse (33) sur le pourtour duquel prend appui la tête de ladite vis (17 ; 117). 4. Cosse selon la revendication 3, ce que ladite vis (17) est inclinée 30 vers la platine centrale (28) et vers la gouttière de contact (19). 5. Cosse selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que ladite platine centrale (28) fait partie d'un pontet (26) s'étendant de l'un à l'autre des tirants (25) et les maintenant en position l'un par rapport à l'autre. 6. Cosse selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que ladite platine mobile (29) et ladite platine centrale (28) sont reliées par un coude (30). 7. Cosse selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit coude (30) est situé du côté opposé au côté où s'étendent les tirants (25). 8. Cosse selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que ledit élément d'appui est une gouttière (31) s'étendant à partir de la platine mobile (29) du côté opposé à celui où se trouve la platine centrale (28). 9. Cosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit mécanisme de serrage est formé par ladite vis (17 ; 117) et par une pièce de serrage (16 ; 116) faite d'un seul tenant. 10. Cosse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que ladite gouttière de contact (19 ; 119) et ledit organe de raccordement (18 ; 51) font partie d'une même pièce de conduction (15 ; 115).