Brevet FR3104827A1 — publié le 20210618

La présente invention a pour objet un ensemble comportant : - une batterie (10) dont le boîtier (12) comporte une paroi supérieure (14) dans laquelle sont agencées une borne négative et une borne ; - une cosse négative (C-) de raccordement qui est fixée à la borne négative et une cosse positive (C+) de raccordement qui est fixée à la borne positive, l’ensemble comportant : -- un capot (62) de protection de la borne positive qui est monté coulissant par rapport au boîtier (12) en direction de la borne négative, depuis une position fermée de protection de la borne positive jusqu’à une position ouverte donnant accès à la borne positive pour permettre la déconnexion ou la connexion de la cosse positive (C+) ; -- un élément (66, 68) de verrouillage du capot de protection (62) en position fermée, qui coopère avec une portion en vis-à-vis (32, 34) de la cosse négative (C-) ; -- et un cache (64) de protection de la borne négative qui est monté coulissant par rapport au boîtier (12) en direction de la borne positive, depuis une position fermée de protection de la borne négative jusqu’à une position ouverte donnant accès à la borne négative pour permettre la déconnexion ou la connexion de la cosse négative (C-). Figure pour l'abrégé : 3 ENSEMBLE DE BATTERIE DE VEHICULE AUTOMOBILE COMPORTANT DES MOYENS INTERVERROUILLES DE PROTECTION DES DEUX BORNES DE RACCORDEMENT Domaine technique de l’invention La présente invention concerne une batterie électrique d’accumulateurs et notamment d’accumulateurs au plomb, de véhicule automobile. L’invention concerne de manière générale la protection électrique des bornes électriques positive et négative de la batterie qui sont agencées dans la paroi supérieure du boîtier de la batterie. Arrière-plan technique Une batterie électrique du type mentionné précédemment comporte un boîtier de forme générale parallélépipédique rectangle dont les deux bornes électriques sont agencées dans la paroi supérieure du boîtier, le long de l’un des deux bords longitudinaux. Chaque borne, négative ou positive, s’étend verticalement vers le haut et elle se présente sous la forme d’un cylindre ou d’un tronc de cône en matériau conducteur de l’électricité. Le raccordement de la batterie au circuit électrique du véhicule est réalisé au moyen de deux câbles de raccordement dont chacun est muni d’une cosse de raccordement qui est montée sur une borne associée et est reliée électriquement à cette borne. Ce type de batterie et de ses moyens de raccordement peut présenter deux problèmes et risques associés. Premièrement, une liaison électrique accidentelle avec un objet métallique qui relierait électriquement les deux bornes positive et négative de la batterie, créant ainsi un court-circuit entre les deux bornes, pourrait produire des phénomènes dangereux tels qu’un échauffement, des étincelles, des projections de particules, etc. Un tel cas peut se produire par exemple en cas de chute sur la batterie d’un objet métallique tel qu’un outil, notamment lors de la pose ou de la dépose de la batterie, ou du débranchement de ses bornes, ou de mauvaise manipulation lors du desserrage de la cosse fixée sur la borne positive de la batterie. Deuxièmement, lors de la déconnexion d’une batterie, pour éviter tout risque de mise en court-circuit de la batterie, il faut déconnecter la borne négative en premier. En effet, si par exemple un objet métallique tel qu’un outil touche simultanément la borne positive et un composant métallique de la structure de caisse du véhicule, il peut aussi se produire un court-circuit. En s’assurant que la borne positive est toujours déconnectée en premier, on évite ce type de risque de court-circuit. Afin de résoudre tout ou partie de ces problèmes, l’invention propose un ensemble comportant : - une batterie d'accumulateurs dont le boîtier comporte une paroi supérieure dans laquelle sont agencées une borne négative et une borne positive qui sont espacées longitudinalement l’une de l’autre ; - une cosse négative de raccordement au circuit électrique du véhicule qui est fixée à la borne négative et une cosse positive de raccordement au circuit électrique du véhicule qui est fixée à la borne positive, caractérisé en ce qu’il comporte : -- un capot de protection de la borne positive qui est monté mobile par rapport au boîtier de la batterie selon une course d’ouverture en direction de la borne négative, depuis une position fermée de protection de borne positive jusqu’à une position ouverte donnant accès à la borne positive pour permettre la déconnexion ou la connexion de la cosse positive; -- et un élément de verrouillage du capot de protection dans sa position fermée de protection de la borne positive, qui coopère avec une portion en vis-à-vis de la cosse négative. Selon d’autres caractéristiques de l’ensemble : - le capot de protection est monté coulissant longitudinalement par rapport au boîtier de la batterie, et l’élément de verrouillage est un doigt de verrouillage solidaire du capot de protection dont une extrémité s’étend en regard d’une portion en vis-à-vis de la cosse négative lorsque le capot de protection est dans sa position longitudinale fermée de protection de la borne positive ; - ladite portion en vis-à-vis de la cosse négative est un ergot latéral de butée de la cosse négative qui s’étend longitudinalement en direction de la borne positive ; - l’ensemble comporte un cache de protection de la borne négative qui est monté mobile par rapport au boîtier de la batterie selon une course d’ouverture en direction de la borne positive, depuis une position fermée de protection de la borne négative jusqu’à une position ouverte donnant accès à la borne négative pour permettre la déconnexion ou la connexion de la cosse négative ; - le cache de protection est monté coulissant longitudinalement par rapport au boîtier de la batterie, la course d’ouverture du cache de protection et la course d’ouverture du capot de protection sont égales, et le capot de protection et le cache de protection sont liés l’un à l’autre en coulissement longitudinal par un dispositif de liaison mutuelle qui permet un coulissement relatif du capot de protection et du cache de protection selon une course égale à leur course d’ouverture ; - le dispositif de liaison mutuelle comporte une patte solidaire du cache de protection qui est reçue dans une lumière longitudinale du capot de protection ; - la patte solidaire du cache de protection est reçue dans une lumière longitudinale du capot de protection qui est formée dans un élément solidaire du doigt de verrouillage du capot de protection ; - l’ensemble comporte un mécanisme escamotable d’immobilisation temporaire du cache de protection dans sa position fermée de protection de la borne négative ; - l’ensemble comporte un couvercle rapporté sur une paroi supérieure du boîtier de la batterie qui recouvre la paroi supérieure, et le capot de protection et le cache de protection sont montés coulissants longitudinalement sur le couvercle. L’invention propose aussi un couvercle de batterie d’accumulateurs, caractérisé en ce qu’il porte un capot mobile de protection d’une borne positive de la batterie et un cache mobile de protection d’une borne négative de la batterie, et un dispositif de liaison mutuelle et d’interverrouillage en déplacement, notamment en coulissement, du capot de protection et du cache de protection qui permet un déplacement relatif du capot de protection et du cache de protection selon leur direction commune de déplacement. Brève descriptions des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : – la figure 1 est une vue en perspective d’une batterie pour un ensemble selon l’invention qui est représentée avec ses deux cosses de raccordement en position montée sur les bornes de raccordement ; – la figure 2 est une vue en perspective d’un exemple de réalisation selon l’invention qui est représenté avec le capot et le cache de protection en position fermée et les deux cosses montées et raccordées sur leurs bornes respectives ; – la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 sur laquelle l’ensemble est représenté sans le couvercle supérieur ; – la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3 sur laquelle le cache de protection de la borne négative est en position ouverte ; – la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4 sur laquelle on a représenté l’ensemble après démontage de la cosse négative ; – la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 5 sur laquelle on a représenté le cache de protection en position fermée et le capot de protection en position ouverte ; – la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 6 sur laquelle on a représenté l’ensemble après démontage de la cosse positive ; – la figure 8 est une vue transversale en bout des éléments de protection et de raccordement électrique représentés à la figure 3 ; – la figure 9 est une vue de détail en perspective de la cosse négative et de ses moyens de fixation et de raccordement électrique avec la borne négative ; – la figure 10 est une vue de dessus de l’ensemble de la figure 2 sans le capot et sans le cache de protection ; – la figure 11 est une vue en perspective de dessous du couvercle de l’ensemble représenté aux figures 2 et 10 ; – la figure 12 est une vue de détail en perspective et en coupe par un plan vertical et transversal selon la ligne 12-12 de la figure 10. Description détaillée de l'invention Pour la description de l'invention et la compréhension des revendications, on adoptera à titre non limitatif et sans référence limitative à la gravité terrestre les orientations verticale, longitudinale et transversale selon le repère V, L, T indiqué aux figures dont les axes longitudinal L et transversal T s’étendent dans un plan horizontal. Par convention, l’axe transversal est orienté d’arrière vers l’avant et l’axe longitudinal est orienté de la gauche vers la droite. Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. On a représenté à la figure 1 une batterie 10 qui est constituée essentiellement par un boîtier 12 qui est délimité par une paroi supérieure horizontale 14 qui déborde latéralement dans les deux directions longitudinale et transversale pour comporter notamment un bord longitudinal avant 16 et un bord longitudinal arrière 18. Dans sa partie avant, la paroi supérieure 14 comporte un évidement 20 dont la face supérieure 21 est coplanaire avec la face supérieure des bords longitudinaux avant 16 et arrière 18. A chacune de ses extrémités longitudinales de l’évidement 20, la paroi supérieure 12 loge une borne positive B+ (A droite) et une borne négative B- (A gauche) qui sont alignées selon la direction longitudinale L. Chaque borne de raccordement B+, B- se présente ici sous la forme d’un cylindre vertical dont la face supérieure d’extrémité libre est sensiblement coplanaire avec la face supérieure 15 de la paroi supérieure 14. De manière connue, chaque borne de raccordement positive B+ et négative B- est conçue pour recevoir une cosse de raccordement associée positive C+ et négative C- respectivement. Comme on peut le voir notamment aux figures 4, 6, 8 et 10, chaque cosse C+, C- comporte un corps horizontal en forme de plaque d’orientation transversale 22+, 22- dont une extrémité avant est raccordée électriquement à un câble électrique associé 24+, 24-. A son extrémité arrière, chaque corps 22+, 22- est muni d’un plot conducteur 26+, 26- de raccordement qui comporte un trou vertical cylindrique 28+, 28- qui est monté sur une borne associée B+, B-. Le plot 26+, 26- permet aussi la fixation fiable de la cosse C+, C- sur la batterie 10 au moyen d’un ensemble vis-écrou associé de fixation 30+, 30-. Dans le mode de réalisation illustré aux figures, et comme on peut le voir en détail à la figure 9, le corps 22- de la cosse négative C- comporte un ergot latéral 32 qui s’étend longitudinalement vers la droite en direction de la borne positive B+ et qui comporte une aile 34 de butée d’orientation verticale et transversale qui s’étend vers le bas et qui est logée dans l’évidement 20. L’aile 34 de butée est adjacente à la face supérieure 21 de l’évidement 20. Le montage et le démontage d’une cosse C+, C- nécessite de pouvoir accéder au plot associé 26+, 26- par le haut et de pouvoir déplacer la cosse C+, C- selon la direction verticale au-dessus de la face supérieure 21 de l’évidement 20. Comme on peut le voir notamment aux figures 2 et 10, à sa partie supérieure, la batterie 10 de l’ensemble selon l’invention est équipée d’un couvercle rapporté 40 qui est ici réalisé en une seule pièce moulée en matière plastique qui est rapportée sur la paroi supérieure 14 à laquelle elle est ici fixée par emboîtement élastique. Le couvercle 40 recouvre la partie avant de la paroi supérieure et plus particulièrement l’évidement 20 et les deux bornes positive B+ et négative B-. Le couvercle se présente ainsi sous la forme générale d’un cadre rectangulaire 40 de forme et de dimensions complémentaires de celles de l’évidement 20. Le cadre qui comporte deux montants longitudinaux et verticaux opposés arrière 42 et avant 44 qui sont reliés entre eux par deux montants transversaux et verticaux opposés de gauche 46 et de droite 48. Le cadre est renforcé par une plaque centrale horizontale 47 qui relie entre eux les deux montants longitudinaux 42 et 44. Pour sa fixation sur la paroi supérieure 14, le cadre 40 comporte deux pattes latérales avant 50 de fixation et, à l’arrière une patte centrale arrière de fixation 52. A chacune de ses extrémités longitudinales opposées, le montant longitudinal avant 44 comporte une fenêtre 54+, 54- permettant le passage de la cosse associée de raccordement C+, C-. La face interne de chaque montant longitudinal 42, 44 comporte une rainure longitudinale supérieure de guidage 56 avant (En deux tronçons) et 58 arrière respectivement. Les deux rainures de guidage 56 et 58 sont coplanaires. En partie inférieure à chaque angle formé à la jonction du montant longitudinal arrière 42 et d’un montant transversal associé de gauche 46 et de droite 48 respectivement, le cadre 40 comporte un anneau inférieur 60- et 60+ respectivement. En position montée du cadre couvercle 40 sur la paroi supérieure 14 de la batterie 10, chaque anneau 60-, 60+ est adjacent à la portion en vis-à-vis de la face supérieure 21 et il entoure une borne associée B-, B+ respectivement. En position montée, sur sa borne associée B-, B+, chaque cosse de raccordement C-, C+ pince verticalement l’anneau associé 60-, 60+ entre la face inférieure de son plot 26-, 26+ et la portion en vis-à-vis de face supérieure 21 de l’évidement 20 de la paroi supérieure 14. Ainsi, il est impossible d’ôter le couvercle 40 de la partie supérieure de la batterie 10 sans avoir préalablement démonté les deux cosses de raccordement C- et C+. Comme on peut le voir notamment à la figure 2, en position raccordée de la batterie au circuit électrique du véhicule (au moyen des cosses de raccordement C+, C-) chacune des bornes de raccordement B+, B- et des parties conductrices des cosses de raccordement C+, C- sont protégées par des éléments mobiles isolants de protection. La borne positive B+ est recouverte et protégée par un capot mobile de protection 62, tandis que la borne négative B- est recouverte et protégée par un cache mobile de protection 64. Chaque élément mobile de protection se présente ici sous la forme d’une plaque rectangulaire horizontale qui est montée coulissante longitudinalement par rapport au cadre 40. A cet effet, chaque élément mobile de protection, 62, 64 est guidé en coulissement par les rainures avant 56 et arrière 58 de guidage. Ainsi, le capot mobile 62 de protection de la borne positive B+ est monté coulissant longitudinalement entre une position longitudinale fermée de protection qui est illustrée aux figures 2, 3, 5 et 8 dans laquelle il s’étend au-dessus de la borne positive B+, et une position longitudinale ouverte qui est illustrée aux figures 6 et 7 dans laquelle il est décalé longitudinalement vers la gauche et dans laquelle l’accès par le haut à la borne positive B+ et à sa cosse associée C+ est dégagé. De la même manière, le cache mobile 64 de protection de la borne négative B- est monté coulissant longitudinalement entre une position longitudinale fermée de protection qui est illustrée aux figures 2, 3, 6, 7, 8 et 12 dans laquelle il s’étend au-dessus de la borne négative B-, et une position longitudinale ouverte qui est illustrée aux figures 4 et 5 dans laquelle il est décalé longitudinalement vers la droite et dans laquelle l’accès par le haut à la borne négative B- et à sa cosse négative associée C- est dégagé. Il n’est pas possible d’ouvrir le capot de protection 62 pour accéder à la cosse positive C+, tant que l’on n’a pas préalablement démonté la cosse négative C-. A cet effet, et comme on peut le voir notamment aux figures 3 à 8, le capot mobile de protection 62 comporte un doigt longitudinal de verrouillage 66 qui s’étend vers la gauche en direction de la cosse négative C-. A son extrémité libre de gauche, le doigt de verrouillage 66 comporte une patte verticale de verrouillage 68 qui s’étend dans un plan vertical et transversal et qui est situé en regard de l’aile 34 de butée de l’ergot de verrouillage 32 appartenant à la cosse négative C-. La patte verticale de verrouillage 68 est adjacente quasiment sans jeu de la face en vis-à-vis de l’aile de 34 butée. Entre le capot de protection 62 et sa patte de verrouillage 68 agencée à son extrémité longitudinale de gauche, le doigt de verrouillage 66 comporte une patte verticale d’entrainement 70 qui s’étend elle aussi dans un plan vertical et transversal. Les pattes verticales 68 et 70 portées par le doigt de verrouillage 66 définissent entre elles une lumière 72 dont la longueur L1 est sensiblement égale à la course longitudinale du capot mobile de protection 62 entre ses deux positions longitudinales extrêmes fermée et ouverte. Pour pouvoir ouvrir le capot de protection 62 en le déplaçant vers la gauche, et comme on peut le voir aux figures 5 à 7, l’utilisateur doit procéder en premier au démontage de la cosse négative C- qui porte l’ergot de verrouillage 32. A cet effet, l’utilisateur fait coulisser longitudinalement le cache de protection 64, de la gauche vers la droite jusqu’à atteindre sa position ouverte illustrée à la figure 4. L’utilisateur peut alors débrancher et démonter la cosse négative C- comme illustré à la figure 5. A son extrémité longitudinale de droite, le cache de protection 64 comporte une patte verticale d’entraînement 74 qui s’étend vers le bas dans un plan transversal et qui est reçue dans la lumière 72 entre les faces en vis-à-vis de la patte de verrouillage 68 et de la patte d’entraînement 70 portées par le doigt de verrouillage 66 du capot de protection 62. Le capot de protection 62 et le cache de protection 64 sont ainsi liés longitudinalement l’un à l’autre avec une possibilité de déplacement relatif. L’agencement de la patte d’entraînement 74 permet de déplacer librement le cache mobile de protection 64 vers la droite lorsque le capot de protection 62 est dans sa position fermée. La course d’ouverture du cache de protection 62 est sensiblement égale à la course d’ouverture du capot de protection 62. En partant de position illustrée à la figure 5, l’ouverture du capot de protection 62 provoque simultanément la fermeture du cache de protection 64 du fait de l’agencement de la patte d’entrainement 70 qui pousse longitudinalement vers la gauche la patte 74 d’entraînement du cache de protection 64. On aboutit ainsi à la position illustrée à la figure 6 dans laquelle la borne négative B- est à nouveau protégée par le cache de protection 64, tandis que la borne positive B+ et la cosse positive C+ sont accessibles. Il est alors possible de démonter la cosse positive C+ comme illustré à la figure 7. Pour éviter toute ouverture accidentelle ou intempestive du cache de protection 62, ce dernier comporte un bras escamotable 80 qui est déformable élastiquement et qui, à son extrémité libre porte un bossage 82 qui peut être reçu dans un trou complémentaire 84formé dans le fond de la rainure de guidage avant 56. Ainsi, pour déplacer le cache de protection 64 à partir de sa position fermée, il faut lui appliquer un effort supplémentaire pour faire sortir le bossage 82 du trou d’immobilisation temporaire 84. On notera que le couvercle 40, avec les deux éléments mobiles de protection 62 et 64 qui sont montés coulissants sur le couvercle, constitue un sous-ensemble ou module de protection par interverrouillage des bornes de raccordement d’une batterie qui peut être rapporté sur tout type de batterie standard, tel que notamment une batterie au plomb de 12 volts. Le doigt de verrouillage peut être plus long et être utilisé avec une cosse négative C- sans ergot de verrouillage, la patte de verrouillage 68 coopérant alors directement avec le corps horizontal en forme de plaque d’orientation transversale 22- de la cosse C-. Afin de standardiser la conception des composants, le doigt de verrouillage peut être de longueur adaptable en étant réalisé en deux parties susceptibles d’être assemblée selon deux positions déterminant deux longueurs différentes. Ensemble comportant : - une batterie (10) d'accumulateurs dont le boîtier (12) comporte une paroi supérieure (14) dans laquelle sont agencées une borne négative (B-) et une borne positive (B+) qui sont espacées longitudinalement l’une de l’autre ; - une cosse négative (C-) de raccordement au circuit électrique du véhicule qui est fixée à la borne négative (B-) et une cosse positive (C+) de raccordement au circuit électrique du véhicule qui est fixée à la borne positive (B+), caractérisé en ce qu’il comporte : -- un capot (62) de protection de la borne positive (B+) qui est monté mobile par rapport au boîtier (12) de la batterie selon une course d’ouverture en direction de la borne négative (B-), depuis une position fermée de protection de borne positive (B+) jusqu’à une position ouverte donnant accès à la borne positive (B+) pour permettre la déconnexion ou la connexion de la cosse positive (C+) ; -- et un élément (66, 68) de verrouillage du capot de protection (62) dans sa position fermée de protection de la borne positive (B+), qui coopère avec une portion en vis-à-vis (32, 34) de la cosse négative (C-). Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capot de protection (62) est monté coulissant longitudinalement par rapport au boîtier (12) de la batterie, et en ce que l’élément de verrouillage est un doigt de verrouillage (66) solidaire du capot de protection (62) dont une extrémité (68) s’étend en regard d’une portion en vis-à-vis (32, 34) de la cosse négative (C-) lorsque le capot de protection (64) est dans sa position longitudinale fermée de protection de la borne positive (B+). Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite portion en vis-à-vis de la cosse négative (C-) est un ergot latéral (32, 34) de butée de la cosse négative (C-) qui s’étend longitudinalement en direction de la borne positive (B+). Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un cache (64) de protection de la borne négative (B-) qui est monté mobile par rapport au boîtier (12) de la batterie selon une course d’ouverture en direction de la borne positive (B+), depuis une position fermée de protection de la borne négative (B-) jusqu’à une position ouverte donnant accès à la borne négative (B-) pour permettre la déconnexion ou la connexion de la cosse négative (C-). Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que : - le cache de protection (64) est monté coulissant longitudinalement par rapport au boîtier (12) de la batterie ; - la course d’ouverture du cache de protection (64) et la course d’ouverture du capot de protection (62) sont égales ; - et le capot de protection (62) et le cache de protection (64) sont liés l’un à l’autre en coulissement longitudinal par un dispositif de liaison mutuelle qui permet un coulissement relatif du capot de protection (62) et du cache de protection (64) selon une course (L1) égale à leur course d’ouverture. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de liaison mutuelle comporte une patte (74) solidaire du cache de protection qui est reçue dans une lumière longitudinale (72) du capot de protection (62). Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que la patte (74) solidaire du cache de protection (64) est reçue dans une lumière longitudinale (72) du capot de protection (62) qui est formée dans un élément solidaire du doigt (66) de verrouillage du capot de protection (62). Ensemble selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu’il comporte un mécanisme escamotable (82, 84) d’immobilisation temporaire du cache de protection (62) dans sa position fermée de protection de la borne négative (B-). Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comporte un couvercle (40) rapporté sur une paroi supérieure (14) du boîtier (12) de la batterie qui recouvre la paroi supérieure, et en ce que le capot de protection (62) et le cache de protection (64) sont montés coulissants longitudinalement sur le couvercle. Couvercle (40) de batterie d’accumulateurs, caractérisé en ce qu’il porte un capot mobile (62) de protection d’une borne positive de la batterie et un cache mobile (64) de protection d’une borne négative de la batterie, et un dispositif (66, 68, 70, 72, 74) de liaison mutuelle et d’interverrouillage en déplacement, notamment en coulissement, du capot de protection (62) et du cache de protection (64) qui permet un déplacement relatif du capot de protection (62) et du cache de protection (64) selon leur direction commune de déplacement.