FR2984021A1

FR2984021A1 - Dispositif pour assembler a la chaine un connecteur haute tension a broches pivotantes

Info

Publication number: FR2984021A1
Application number: FR1161269A
Authority: FR
Inventors: Jean-Marie Ouin
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-06-14
Anticipated expiration: 2031-12-07
Also published as: FR2984021B1

Abstract

La présente invention concerne un dispositif pour assembler à la chaîne un connecteur comportant au moins deux broches de contact pivotantes, chaque broche comportant un terminal dont l'extrémité est aplatie et percée d'un orifice taraudé apte à recevoir une vis de serrage. Le dispositif comporte une base plane en matériau électriquement isolant supportant des moyens de fixation de chaque broche, ces moyens étant disposés de telle sorte que l'extrémité aplatie du terminal de ladite broche prend appui sur la base plane pour empêcher la rotation de ladite broche. Le dispositif comporte également une cloison en matériau isolant électriquement, cette cloison étant disposée de telle sorte que les broches ne peuvent être mises en contact par l'intermédiaire de la vis de serrage ou par un outil de serrage de ladite vis lorsque les extrémités aplaties de leurs terminaux prennent appui sur la base plane. Application : batteries de traction pour véhicules automobiles

Description

DISPOSITIF POUR ASSEMBLER A LA CHAINE UN CONNECTEUR HAUTE TENSION A BROCHES PIVOTANTES La présente invention concerne le domaine des connecteurs pour les 5 applications hautes tensions. Elle s'applique notamment, mais pas exclusivement, aux batteries de traction pour véhicules automobiles. Les applications impliquant des courants à des tensions et des intensités élevées, de l'ordre de 400 volts et 250 ampères par exemple, 10 nécessitent l'utilisation de connecteurs spéciaux assurant un niveau élevé de qualité des contacts, notamment en termes de surface de contact. Ainsi, pour maximiser la surface de contact, des connecteurs du commerce comportent des broches pivotantes à extrémités aplaties comportant des orifices taraudés, de manière à conformer quasiment parfaitement les plans d'interface de 15 connexion par serrage. Un exemple d'un tel connecteur selon l'art antérieur sera détaillé dans la suite de la présente demande. Un inconvénient d'un tel connecteur est que ses broches peuvent pivoter inopinément pendant le transport ou durant la manipulation par un opérateur sur une chaîne d'assemblage, de telle sorte qu'il peut devenir 20 impossible d'assembler à la chaîne le connecteur, entrainant au minimum une baisse du rendement de la chaîne d'assemblage, d'éventuelles retouches, voire même des défauts. Un autre inconvénient d'un tel connecteur est que ses broches sont très proches l'une de l'autre : la chute d'un outil ou d'une vis de serrage peut mettre en contact les deux broches et provoquer un court-circuit 25 entrainant la destruction du connecteur et faisant courir des risques à l'opérateur. L'invention a notamment pour but de pallier les inconvénients précités, notamment de permettre l'assemblage à la chaîne des connecteurs 30 haute tension à broches pivotantes tout en garantissant la sécurité de l'opérateur d'assemblage. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour assembler à la chaîne un connecteur comportant au moins deux broches de contact pivotantes, chaque broche comportant un terminal dont l'extrémité est aplatie et percée d'un orifice taraudé apte à recevoir une vis de serrage. Le 35 dispositif comporte une base plane en matériau électriquement isolant supportant des moyens de fixation de chaque broche, ces moyens étant disposés de telle sorte que l'extrémité aplatie du terminal de ladite broche prend appui sur la base plane pour empêcher la rotation de ladite broche. Le dispositif comporte également une cloison en matériau isolant électriquement, cette cloison étant disposée de telle sorte que les broches ne peuvent être mises en contact par l'intermédiaire de la vis de serrage ou par un outil de serrage de ladite vis lorsque les extrémités aplaties de leurs terminaux prennent appui sur la base plane. Avantageusement, chaque terminal comportant en outre une partie cylindrique, les moyens de fixation peuvent inclure des lyres dans lesquelles se 10 clipsent lesdites parties cylindriques, ce qui dispense l'opérateur de l'utilisation d'un outil pour fixer les terminaux au dispositif selon l'invention. Dans un mode de réalisation, la base plane peut avoir une forme sensiblement rectangulaire, la cloison pouvant être disposée dans un plan médian à la base plane, les moyens de fixation pouvant être disposés de 15 manière symétrique par rapport audit plan, ce qui facilite le positionnement par l'opérateur des terminaux par rapport au dispositif selon l'invention. Avantageusement, la hauteur de la cloison peut être supérieure à l'épaisseur cumulée de la tête de la vis de serrage, d'un élément de contact comportant un orifice à travers lequel la vis de serrage est apte à passer et 20 d'une extrémité aplatie d'un des terminaux dans l'orifice taraudé duquel la vis de serrage est apte à être vissée. Par exemple, l'élément de contact peut être un busbar d'une batterie multi-module, un busbar étant un élément de connexion entre deux modules d'une batterie. Dans un mode de réalisation, le matériau électriquement isolant peut 25 être un matériau plastique. Outre de permettre l'assemblage à la chaîne des connecteurs haute tension à broches pivotantes tout en garantissant la sécurité de l'opérateur d'assemblage, la présente invention a encore pour principal avantage qu'elle 30 peut être mise en oeuvre par des technologie classiques et bas coût de moulage des matériaux plastiques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui 35 représentent : - la figure 1, par une vue en perspective, un exemple de connecteur haute tension à broches pivotantes selon l'art antérieur; - les figures 2a, 2b et 2c, par des vues en perspective, un exemple de dispositif selon l'invention. La figure 1 illustre un exemple de connecteur 1 selon l'art antérieur comportant deux broches 11 et 12 libres en rotation. Il s'agit d'un modèle commercialisé sous la référence RCS800 par la société FCI. Chacune des broches 11 et 12 comporte notamment une base 111 et 121 respectivement de forme sensiblement cylindrique. Chacune des broches 11 et 12 comporte également un terminal 112 et 122 respectivement, chacun des terminaux 112 et 122 comportant une partie sensiblement cylindrique et une extrémité de forme aplatie. Chacun des terminaux 112 et 122 comporte en outre un orifice taraudé 1121 et 1221 respectivement disposé sensiblement au centre de son extrémité aplatie, de manière à autoriser le vissage de vis de serrage non illustrées sur la figure 1. Les broches 11 et 12 sont disposées de telle sorte que leurs axes respectifs A11 et Al2 sont sensiblement parallèles. Comme illustré par la figure 1, les broches 11 et 12 sont aptes à pivoter librement autour de leurs axes respectifs A11 et Al2 dans le sens horaire comme dans le sens antihoraire, de manière à ce que les extrémités aplaties des terminaux 112 et 122 puissent se conformer sensiblement à des plans d'interface avec d'autres éléments de connexion non illustrés sur la figure 1. Par exemple, dans une application de type batterie multi-modules, le connecteur 1 peut être utilisé pour connecter en série les modules, chaque module regroupant plusieurs cellules électrochimiques de stockage de l'électricité. En effet, les extrémités aplaties des terminaux 112 et 122 peuvent se conformer sensiblement à des plans d'interface avec des busbars, qui sont des éléments de connexion entre les modules d'une batterie. Dans un premier temps, les extrémités aplaties de chacun des terminaux 112 et 122 peuvent être positionnées au contact « lâche » de deux busbars respectivement, qui peuvent comporter des orifices à travers lesquels, dans un deuxième temps, les vis de serrage passent pour venir se visser dans les orifices taraudés 1121 et 1221 respectivement. Ainsi, les extrémités aplaties des terminaux 112 et 122 se conforment quasiment parfaitement aux plans d'interface avec les busbars par serrage des vis, permettant le passage en toute sécurité d'un courant à haute tension et à haute intensité par maximisation de la surface de contact de contact entre les terminaux 112 et 122 et les busbars.

Comme déjà abordé précédemment, un premier inconvénient du connecteur 1 selon l'art antérieur est que les broches 11 et 12 peuvent pivoter inopinément pendant le transport ou durant la manipulation par un opérateur d'assemblage des modules de batterie (ou de toute autre application d'accueil), 5 de telle sorte qu'il peut devenir impossible d'assembler le connecteur 1, entrainant au minimum une baisse du rendement de la chaîne d'assemblage, d'éventuelles retouches, voire même des défauts. Un autre inconvénient du connecteur 1 selon l'art antérieur est que les terminaux 112 et 122 sont très proches l'un de l'autre, espacés d'une dizaine de millimètres à peine. Par 10 conséquent, la chute d'un outil ou d'une des vis de serrage qui échappe des mains de l'opérateur peut mettre en contact les deux terminaux 112 et 122 et provoquer un court-circuit entrainant la destruction du connecteur 1 et faisant courir des risques à l'opérateur. 15 Les figures 2a, 2b et 2c illustrent un exemple de réalisation d'un dispositif 2 selon la présente invention, le dispositif 2 étant plus particulièrement adapté au connecteur 1 de modèle RCS800 commercialisé par la société FCI, dont seuls les terminaux 112 et 122 sont illustrés sur les figures 2a, 2b et 2c pour de raisons de clarté. Il faut bien comprendre que cet exemple de 20 réalisation ne doit pas être interprété de manière limitative et que l'invention peut être mise en oeuvre avec n'importe quel autre modèle de connecteur à deux broches pivotantes sensiblement parallèles. Le dispositif 2 est entièrement fait dans un ou plusieurs matériaux isolant électriquement, comme par exemple du plastique de type PA66 GF. Le dispositif 2 comporte une base 21 de forme 25 sensiblement rectangulaire et plane. La base 21 supporte sur l'un de ses bords deux lyres 22 et 23 disposées symétriquement par rapport à un plan médian de la base 21. Dans les lyres 22 et 23 se clipsent les parties cylindriques des terminaux 112 et 122 respectivement, de telle sorte que les extrémités aplaties des terminaux 112 et 122 prennent appui sur une face de la base 21 pour 30 empêcher la rotation des broches 11 et 12 respectivement, ceci jusqu'à la mise en place et l'assemblage du connecteur 1 à des busbars dont un busbar 3. Le connecteur 1 est assemblé au busbar 3 grâce à une vis de serrage 4 passant à travers un orifice pratiqué dans ledit busbar 3, la vis 4 venant se visser dans l'orifice 1121 taraudé dans l'extrémité aplatie du terminal 112. La base 21 35 supporte également, sur sa face d'appui des extrémités aplaties des terminaux 112 et 122, une cloison anti-court-circuit 24 disposée dans le plan médian de la base 21 formant plan de symétrie entre les lyres 22 et 23. La cloison anti-court- circuit 24 a une hauteur supérieure aux épaisseurs cumulées du busbar 3, de la tête de la vis de serrage 4 et de la partie aplatie du terminal 112. Dans le présent exemple de réalisation, la cloison anti-court-circuit 24 a une hauteur de l'ordre de 14 millimètres pour une épaisseur cumulée du busbar 3, de la tête de la vis de serrage 4 et de la partie aplatie du terminal 112 de 8,5 millimètres, ce qui empêche bien tout contact entre les deux terminaux 112 et 122 en cas de chute d'un outil ou de la vis 4 préalablement à son serrage. Le dispositif 2 selon l'invention peut être mis en place par l'opérateur lors de l'assemblage des modules de batterie et rester à demeure dans le pack batterie.

Outre de permettre l'assemblage à la chaîne des connecteurs haute tension à broches pivotantes tout en garantissant la sécurité de l'opérateur d'assemblage, l'invention décrite précédemment a encore pour principal avantage que, sur une chaîne d'assemblage, son surcoût est rapidement compensé par des gains de rendement opérationnel.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif pour assembler à la chaîne un connecteur (1) comportant au moins deux broches de contact pivotantes (11, 12), chaque broche comportant un terminal (112, 122) dont l'extrémité est aplatie et percée d'un orifice taraudé (1121, 1221) apte à recevoir une vis de serrage (4), le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte une base plane (21) en matériau électriquement isolant supportant : - des moyens de fixation (22, 23) de chaque broche, ces moyens étant disposés de telle sorte que l'extrémité aplatie du terminal de ladite broche prend appui sur la base plane pour empêcher la rotation de ladite broche ; - une cloison (24) en matériau isolant électriquement, cette cloison étant disposée de telle sorte que les broches ne peuvent être mises en contact par l'intermédiaire de la vis de serrage ou par un outil de serrage de ladite vis lorsque les extrémités aplaties de leurs terminaux prennent appui sur la base plane.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, chaque terminal (112, 122) comportant en outre une partie cylindrique, les moyens de fixation incluent des lyres (22, 23) dans lesquelles se clipsent lesdites parties cylindriques.
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, la base plane (21) ayant une forme sensiblement rectangulaire, la cloison (24) est disposée dans un plan médian à la base plane, les moyens de fixation (22, 23) étant disposés de manière symétrique par rapport audit plan.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur de la cloison (24) est supérieure à l'épaisseur cumulée de la tête de la vis de serrage (4), d'un élément de contact (3) comportant un orifice à travers lequel la vis de serrage est apte à passer, et d'une extrémité aplatie d'un des terminaux (112) dans l'orifice taraudé (1121) duquel la vis de serrage est apte à être vissée.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de contact est un busbar (3) d'une batterie multi-module.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau électriquement isolant est un matériau plastique.