TITRE : BOITIER DE PROTECTION DE CONNECTEURS ELECTRIQUES

[001] La présente invention revendique la priorité de la demande française N°2104342 déposée le 27.04.2021 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.

[002] L’invention concerne le domaine des protecteurs de connexions électriques, et en particulier la protection de connecteurs d’une batterie de véhicule automobile.

[003] Cette protection protège des risques de court-circuit entre les connecteurs, mais protège également de risques d’agressions externes comme par exemple suite à l’intervention d’un opérateur pour la maintenance du véhicule ou pendant le transport de la batterie.

[004] On connaît du document de brevet CN-A1 -109066924 une batterie comprenant un protecteur comprenant un couvercle articulé autour d’un axe formant une charnière et recouvrant les connecteurs.

[005] Si ce type de dispositif présente l’avantage que le couvercle soit mécaniquement lié à la batterie, et donc imperdable, il a cependant le désavantage que la charnière reste fragile si bien qu’une agression extérieure peut déboiter le couvercle.

[006] Le but de l’invention est de remédier à ce manque en proposant un perfectionnement à ce dispositif.

[007] A cet effet, l’invention a pour objet un boîtier de protection de connecteurs électriques, ce boîtier comprenant :

- une embase destinée à loger les connecteurs électriques,

- un capot destiné à recouvrir l’embase pour, une fois en position fermée sur l’embase, définir un espace enfermant les connecteurs,

- un moyen d’articulation pivot articulant le capot sur l’embase entre une position ouverte où les connecteurs sont accessibles et la position fermée, le boîtier comprenant une cloison de séparation électrique destinée à séparer deux connecteurs adjacents, cette cloison étant constituée d’une première partie solidaire de l’embase et d’une deuxième partie solidaire du capot agencées de sorte à se chevaucher si le capot est en position fermée. [008] Ce chevauchement permet un appui supplémentaire du capot sur l’embase, en plus par exemple d’un appui de la périphérie du couvercle sur l’embase. En outre, cet appui supplémentaire peut :

- se situer dans une partie centrale du capot, pour une répartition plus homogène des efforts en cas de choc sur le capot, et/ou

- être orienté différemment de l’appui périphérique.

[009] Ainsi une partie de ce choc est mécaniquement reprise par la cloison de séparation électrique tout en préservant l’intégrité du moyen d’articulation pivot, quelle que soit la direction de ce choc, en particulier quand ce choc est orienté dans le plan de l’appui périphérique.

[010] Selon un mode de réalisation de l’invention, la première et la deuxième partie sont en contact l’une sur l’autre si le capot est en position fermée.

[011] Ainsi la reprise du choc sur la cloison de séparation est instantanée. En outre ce contact permet une précontrainte mécanique entre la première et deuxième partie, participant ainsi à un verrouillage mécanique du capot sur l’embase.

[012] Selon un mode de réalisation de l’invention, la première et la deuxième partie sont agencées de sorte à s’emboiter l’une dans l’autre si le capot est en position fermée.

[013] Ainsi quel que soit le sens du choc, ce dernier est repris par la cloison de séparation.

[014] Selon un mode de réalisation de l’invention, la première ou la deuxième partie est une double paroi comprenant un espace entre les deux parois, et respectivement la deuxième ou la première partie est une simple paroi destinée à pénétrer l’espace si le capot est en position fermée.

[015] Selon un mode de réalisation de l’invention, la première et/ou la deuxième partie comprennent une surface courbée autour de l’axe de rotation du moyen d’articulation pivot.

[016] Cette disposition permet une plus grande surface de contact entre les deux parties, et donc une plus grande rigidité de l’assemblage capot / embase, et ceci malgré le fait que le capot ait un mouvement de rotation pour se fermer sur l’embase.

[017] Selon un mode de réalisation de l’invention, le centre de courbure de la surface courbée est porté par l’axe de rotation du moyen d’articulation pivot. [018] L’invention a également pour objet un boîtier de connexions électriques comprenant :

- le boîtier de protection de connecteurs électriques tel que précédemment décrit,

- deux des connecteurs électriques, comprenant une broche dont l’axe est parallèle à l’axe d’articulation du moyen d’articulation pivot.

[019] Selon un mode de réalisation de l’invention, la broche est une tige filetée apte à recevoir une barre omnibus d’une batterie et un écrou serrant cette barre sur la tige filetée.

[020] On notera que la barre omnibus peut être remplacée par tout conducteur de courant agencé pour être raccordé à la broche, notamment une cosse électrique sertie ou soudée à l’extrémité d’un câble électrique. Cette cosse comprend par exemple un oeillet traversé par la broche.

[021] L’invention a également pour objet une batterie comprenant un boîtier de protection tel que précédemment décrit, ou un boîtier de connexions électriques tel que précédemment décrit.

[022] L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un boîtier de protection tel que précédemment décrit, ou un boîtier de connexions électriques tel que précédemment décrit.

[023] D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles :

[024] [Fig 1] : représente une vue en perspective du boîtier de protection selon l’invention.

[025] [Fig 2] : représente une vue en coupe du boîtier de protection selon l’invention orthogonale à l’axe du moyen d’articulation pivot. Cette même coupe représente également le boîtier de connexions électriques selon l’invention.

[026] [Fig 3] : représente une vue en coupe orthogonale à la figure 2 et passant par l’axe de l’un des connecteurs du boîtier de connexions électriques selon l’invention.

[027] Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En outre, dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. Les références des éléments inchangés ou ayant la même fonction sont communes à toutes les figures, et les variantes de réalisation.

[028] Ces figures divulguent un boîtier de protection de connecteurs électriques 1 , 2, ce boitier comprenant :

- une embase 3 destinée à loger les connecteurs électriques 1, 2,

- un capot 4 destiné à recouvrir l’embase 3 pour, une fois en position fermée sur l’embase 3, définir un espace enfermant les connecteurs 1, 2,

- un moyen d’articulation pivot 5 articulant le capot 4 sur l’embase 3 entre une position ouverte où les connecteurs 1, 2 sont accessibles et la position fermée.

[029] Ce moyen d’articulation pivot 5 est par exemple une charnière comprenant des paumelles articulant le capots 4 sur l’embase 3, mais peut être plus simplement des crochets du capot 4 s’articulant dans des encoches de l’embase 3, ou encore plus simplement un amincissement de matière entre le capot 4 et l’embase 3, l’embase 3 et le capot 4 étant réalisés par moulage en une seule pièce.

[030] Le capot 4 et l’embase 3 sont réalisés par exemple en matière plastique, ou au moins en une matière électriquement isolante.

[031] Le boitier comprend une cloison de séparation électrique 6 destinée à séparer deux connecteurs adjacents 1 , 2, cette cloison 6 étant constituée d’une première partie 61 solidaire de l’embase 3 et d’une deuxième partie 62 solidaire du capot 4 agencées de sorte à se chevaucher si le capot 4 est en position fermée.

[032] Cette cloison 6 est, comme le capot 4 et l’embase 3, réalisée en une matière électriquement isolante, avantageusement issue de moulage avec l’embase 3 et/ou le capot 4.

[033] La première partie 61 solidaire de l’embase 3 est destinée à, pendant une opération de montage consistant à connecter un élément conducteur au connecteur 1, 2, alors que le capot 4 est en position ouverte, éviter l’apparition d’un court-circuit entre les deux connecteurs 1 , 2. Par exemple, si un opérateur utilise une clé métallique pour visser un écrou du connecteur, et que la clé ripe ou est mal positionnée, la première partie 61 empêchera cette mauvaise position et/ou le ripage en faisant obstacle à la clé. Cette première partie 61 est donc destinée à séparer deux connecteurs 1 , 2 adjacents. Telle qu’illustrée sur la figure 2, cette première partie 61 prend la forme de deux « C » accolés dos à dos, et encerclant partiellement chaque connecteur 1, 2. Mais en variante cette première partie 61 peut être une simple cloison plane, ou de toute autre forme.

[034] La première et la deuxième partie 61 , 62 sont par exemple en contact l’une sur l’autre si le capot 4 est en position fermée.

[035] La première et la deuxième partie 61 , 62 sont par exemple agencées de sorte à s’emboîter l’une dans l’autre si le capot 4 est en position fermée.

[036] Un emboîtement est par exemple la première ou la deuxième partie 61 , 62 étant une double paroi comprenant un espace 63 entre les deux parois, et respectivement la deuxième ou la première partie 62, 61 étant une simple paroi destinée à pénétrer l’espace 63 si le capot 4 est en position fermée.

[037] Par exemple la première et/ou la deuxième partie 61 , 62 comprennent une surface courbée 91 , 92 autour de l’axe de rotation du moyen d’articulation pivot 5.

[038] Ainsi la surface courbée 91 , 92 présente une concavité en vis-à-vis du moyen d’articulation pivot 5. Dans l’exemple illustré en figure 2, la deuxième partie 62 comprend une première surface courbée 91. Mais la première partie 61 comprend également une deuxième surface courbée 92, qui est l’une des branches de l’un des deux « C » accolés dos à dos. Cette configuration n’est pas obligatoire et, par exemple et comme déjà décrit, la première partie 61 peut être une simple cloison plane alors que la deuxième partie 62 comprend la première surface courbée 91 venant lécher la première partie 61 lors de la fermeture du capot 4.

[039] Par exemple, non illustré, le centre de courbure de la surface courbée 91 , 92 est porté par, ou confondu avec l’axe de rotation du moyen d’articulation pivot 5.

[040] On notera que, de façon à maintenir le capot 4 fermé sur l’embase 3, il est avantageux que le boîtier de protection comprenne un moyen de blocage 10 du capot 4 sur l’embase 3, par exemple une vis, ou un clip comme illustré sur la figure 2. Ce moyen de blocage 10 est par exemple avantageusement positionné à une extrémité du capot 4 la plus éloignée du moyen d’articulation pivot 5 mais pas nécessairement. Par exemple, de sorte à réaliser une fermeture du capot 4 inviolable, ce moyen de blocage 10 est un clip positionné sur et verrouillant la première partie 61 sur la deuxième partie 62 : ce clip devenant inaccessible une fois le capot 4 fermé, l’ouverture ultérieure du capot 4 nécessitera à minima la casse de ce clip qui témoignera de l’ouverture du capot 4.

[041] Ces figures divulguent également un boîtier de connexions électriques comprenant : - le boîtier de protection de connecteurs électriques 1, 2,

- deux des connecteurs électriques 1, 2, comprenant une broche dont l’axe est parallèle à l’axe d’articulation du moyen d’articulation pivot 5.

[042] Par exemple ces connecteurs 1 , 2, longiformes, traversent de part en part l’épaisseur de l’embase 3 de sorte que chacune des deux extrémités des connecteurs électriques 1 , 2 puissent être raccordée électriquement à un circuit électrique 70, 71 , 72 : ainsi est réalisée une connexion électrique étanche au travers de l’embase 3.

[043] La broche est par exemple une tige filetée apte à recevoir une barre omnibus 70 d’une batterie et un écrou non représenté serrant cette barre 70 sur la tige filetée.

[044] Par exemple, la première extrémité du connecteur électrique 1 , 2 reçoit la barre omnibus 70, alors que la deuxième extrémité du connecteur électrique 1, 2 reçoit une cosse électrique sertie ou soudée à l’extrémité d’un câble électrique 71. Cette cosse comprend par exemple un oeillet 72 traversé par la broche et serrée sur la broche par un écrou 8.

[045] Mais d’autres types de connecteurs 1 , 2 sont envisageables, par exemple une broche ayant des moyens de clipage de conducteurs à une extrémité, ou une liaison par soudage avec ce conducteur, ou une liaison par friction et/ou serrage. De même la broche peut être en plusieurs parties, par exemple une tige filetée mâle vissée dans une tige fileté femelle.

[046] En outre, ce boîtier de connexions électriques comprend par exemple un moyen d’étanchéité réalisant une étanchéité entre ces connecteurs 1 , 2 et l’embase 3. L’exemple illustré par la figure 3 divulgue un connecteur 1 , 2 surmoulé dans l’épaisseur de l’embase 3. Ce connecteur comprend par exemple un anneau centré sur l’axe de la broche et noyé dans l’épaisseur de l’embase 3, assurant une tenue mécanique du connecteur 1, 2 dans l’embase 3 et l’étanchéité.

[047] Cette invention s’applique par exemple à une batterie et/ou un véhicule automobile comprenant le boîtier de protection ou un boîtier de connexions électriques. Par exemple, pour une batterie alimentant une machine motrice d’un véhicule automobile, l’embase 3 forme une platine d’interface de fixation sur une face d’un bac ou carter de la batterie, et les connecteurs 1 , 2 coïncident avec une ouverture pratiquée dans la paroi du bac ou carter, cette ouverture étant fermée par la platine. En variante, l’embase 3 est issue directement de la matière du bac ou carter, par moulage par exemple, ainsi l’embase 3 est le bac ou carter. [048] On comprendra par batterie, dans tout le texte de ce document, un ensemble comprenant au moins un module de batterie contenant au moins une cellule électrochimique.

[049] Cette batterie comprend éventuellement des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ce au moins un module.

Quand il y a plusieurs modules, ils sont généralement regroupés dans le bac ou carter et forment alors un bloc batteries, ce bloc batteries étant souvent désigné par l’expression anglaise « pack batteries », ce carter contenant généralement une interface de montage, et des bornes de raccordement et formant un espace hermétique autour des modules en les enfermant entre un fond et un couvercle.

[050] Par ailleurs, on comprendra par cellule électrochimique dans tout le texte de ce document, des cellules générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou plomb ou encore les piles à combustible. [051] Avantageusement, le capot 4 comprend un bord périphérique 11 en appui contre l’embase 3 si le capot 4 est en position fermée. Le boitier de protection comprend par exemple un moyen d’étanchéité comprimé entre ce bord périphérique et l’embase 3. Ce moyen d’étanchéité est par exemple un joint inséré entre le bord périphérique 11 et l’embase 3, ou issu d’un procédé de moulage bi-matière du capot 4 ou de l’embase 3, ou encore un simple recouvrement du bord périphérique 11 avec un bord correspondant de l’embase 3. Par exemple la figure 3 illustre ce bord périphérique 11 pénétrant dans une gorge de l’embase 3, assurant ainsi ce recouvrement.