Brevet FR2949613A1 — publié le 20110304

DISPOSITIF DE CONNEXION ELECTRIQUE A UN ELEMENT DE CARROSSERIE ET METHODE CORRESPONDANTE L'invention a trait à un dispositif de connexion électrique à une surface conductrice, plus particulièrement un élément de carrosserie de véhicule. L'invention a trait 5 également à une méthode de connexion électrique correspondante. La distribution électrique d'un véhicule exige de relier la carrosserie aux appareils à alimenter par l'intermédiaire de fils électriques. La liaison entre les fils électriques et la carrosserie est classiquement réalisée par un assemblage vis/écrou où l'une des parties, soit la vis, soit l'écrou, est soudée sur la carrosserie. L'extrémité du fil, 10 équipée d'une cosse avec oeillet est alors vissée sur la carrosserie. Cet assemblage constitue une masse sur caisse. Un exemple d'un tel assemblage est illustré à la figure 1. Un goujon 2 est soudé à un élément de carrosserie 1. Ce goujon présente une partie 3 plus large et plate à sa base en forme d'écrou et destinée à recevoir un connecteur électrique 6 à cosse. 15 Cette partie 3 est solidaire du goujon. Ce connecteur comprend un oeillet ou anneau 8 et une cosse 5, la cosse étant destinée à recevoir le fil électrique 4. L'oeillet 8 est enfilé sur le goujon 2 et est ensuite mis en pression contre l'élément 3 au moyen d'un écrou 7 vissé et serré contre l'oeillet. Lors du vissage, la cosse est entrainée en rotation. Un dispositif anti-rotation doit 20 être prévu pour stopper l'entrainement de la cosse. Il s'agit classiquement d'une pièce en plastique (non représentée) rapportée. Cette pièce en plastique est positionnée autour de la pièce 3 en forme d'écrou en vue de coopérer avec cette pièce en rotation. Le connecteur à cosse est ensuite positionné sur le goujon, en appui sur la pièce 3 en forme d'écrou et ensuite mis en serrage au moyen de l'écrou 25 7. La pièce anti-rotation coopère avec le connecteur à cosse en vue de limiter la rotation lors du serrage. Ce dispositif de connexion présente une série d'inconvénients : - Sur un point de masse peuvent être connectées plusieurs cosses. Le nombre de cosses peut ainsi varier en fonction des options du véhicule. Cette 30 variabilité entraine un risque d'oubli. - Le vissage des cosses impose un dispositif anti-rotation en fin de vissage tel que celui décrit ci-avant. Ce dispositif anti-rotation entraine un coût matière et un coût de mise en place. - Le vissage des masses nécessite des moyens de vissage coûteux assurant l'asservissement en couple et en angle, ainsi qu'un système assurant la traçabilité du vissage correctement réalisé. - En retouche ou après vente, après le démontage d'une cosse, le moyen de vissage généralement utilisé n'assure pas le même niveau de qualité qu'au montage en usine. Les masses sur caisse retouchées sont moins fiables que celles réalisées en usine. L'invention cherche à proposer un dispositif de connexion électrique palliant au moins un des problèmes ou inconvénients sus mentionnés. L'invention consiste en un dispositif de connexion électrique avec un élément en forme d'excroissance depuis une surface comprenant : un connecteur avec un anneau destiné à être enfilé sur l'élément en forme d'excroissance ; et où l'anneau présente une surface cylindrique interne apte à entrer en contact sous pression avec la surface extérieure de l'élément en forme d'excroissance lors de la mise en place du connecteur sur ledit élément. Un tel dispositif présente l'avantage qu'il ne requiert pas l'utilisation d'un outillage spécifique à l'inverse de l'art antérieur tout en assurant un contact de qualité de par la surface de contact supérieure. Le montage s'avère facilité. L'élément en forme d'excroissance ne requiert pas de filetage et de surface d'appui comme dans l'art antérieur, un simple pion cylindrique suffit. Il en résulte une simplification et une réduction des coûts associés. Selon un mode avantageux de l'invention, la surface cylindrique présente une hauteur correspondant à au moins 50% de son diamètre, préférentiellement au moins 80%. Selon un mode avantageux de l'invention, essentiellement la totalité de la surface cylindrique interne entre en contact avec la surface extérieure de l'élément en forme d'excroissance lors de la mise en place du connecteur sur ledit élément. Selon un mode avantageux de l'invention, l'anneau est en forme de cylindre fendu préférentiellement selon une génératrice. De par cette construction, le serrage de l'anneau sur l'élément en forme d'excroissance est assuré par la rigidité de l'anneau, ce qui va dans le sens d'une simplification des opérations de montage. Selon un mode avantageux de l'invention, le connecteur comprend au moins une cosse de fixation de câble électrique. Selon un mode avantageux de l'invention, la partie cylindrique de l'anneau comprend une partie évasée à sa base, préférentiellement en forme de collerette. Cette mesure permet un montage plus aisé de l'anneau autour de l'élément en forme d'excroissance. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif comprend, en outre, un capuchon amovible en matériau isolant électriquement pourvu d'une collerette à sa base et des moyens de fixation du capuchon à la surface. Le capuchon peut être de conception très simple tout en assurant une isolation électrique de la presque totalité du dispositif de connexion. De plus, il peut servir de contrôle du montage dans la mesure où le contact de la collerette avec la surface assure que l'anneau du connecteur est enfoncé suffisamment sur l'élément en forme d'excroissance. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens de fixation du capuchon sont situés au niveau de la collerette et assurent une fixation par adhésion avec la surface. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens de fixation comprennent des moyens aimantés, préférentiellement un anneau en matériau aimanté. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens de fixation sont au moins partiellement noyés dans le matériau du capuchon. Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément en forme d'excroissance est de forme cylindrique. Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément en forme d'excroissance présente une surface extérieure rugueuse en vue d'assurer une conduction électrique avec l'anneau, la surface extérieure présentant préférentiellement des stries parallèles à son axe longitudinal. Cette construction du pion est très peu coûteuse tout en assurant une conduction électrique optimale. L'invention consiste également en une méthode de connexion électrique à une surface conductrice, préférentiellement un élément de carrosserie de véhicule, comprenant les étapes suivantes : a) prévoir un élément en forme d'excroissance depuis la surface ; b) prévoir un dispositif de connexion électrique comprenant un connecteur avec un anneau destiné à être enfilé sur l'élément en forme d'excroissance ; où l'anneau présente une surface cylindrique interne apte à entrer en contact avec la surface extérieure dudit élément une fois le connecteur monté sur ledit élément; et avec l'étape c) enfiler le connecteur sur l'élément en forme d'excroissance assurant ainsi le contact de la surface cylindrique interne du connecteur avec la surface extérieure dudit élément, le contact assurant une conduction électrique. Selon un mode avantageux de l'invention, l'étape a) comprend la fixation par soudure de l'élément en forme d'excroissance à la surface, préférentiellement par application d'un courant électrique entre ledit élément et la surface. Selon un mode avantageux de l'invention, la méthode comprend l'étape suivante: d) mise en place d'un capuchon en matériau isolant électriquement pourvu d'une collerette à sa base et fixation à la surface via des moyens de fixation situés au niveau de la collerette. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : La figure 1 est une vue en plan d'un dispositif de connexion électrique connu. La figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif de connexion de masse à un élément de carrosserie conforme à l'invention. La figure 3 est une vue en perspective de l'élément carrosserie et de son pion de connexion correspondant au dispositif de la figure 2. La figure 4 est une vue en perspective du dispositif de la figure 2 équipé d'un capuchon de protection. La figure 5 est une vue de dessous de la figure 4 sans l'élément de carrosserie. Le dispositif de connexion comprend un connecteur 24 avec un anneau 28 destiné à coopérer avec un élément en forme d'excroissance 22 fixé à l'élément de carrosserie 20. L'élément en forme d'excroissance ou encore pion 22 est en forme de cylindre plein en matériau métallique, préférentiellement en acier, soudé à l'élément de carrosserie 20. Le connecteur comprend également une patte de liaison 26 reliée à l'anneau 28 et comportant des moyens à cosses destinés à fixer le fil ou câble électrique 34. L'anneau 28 est constitué d'une enveloppe mince formant un cylindre fendu selon une génératrice 30 du cylindre. Cette construction confère à l'anneau une certaine élasticité destinée à assurer un contact optimal entre l'anneau 28 et le pion. 22. L'enveloppe cylindrique de l'anneau 28 présente une hauteur correspondant approximativement au diamètre du pion 22 de sorte à présenter une surface interne cylindrique suffisante que pour assurer un contact électrique satisfaisant. L'anneau 28 présente une partie évasée 32 à sa base destinée à faciliter la mise en place du connecteur 24 sur le pion 22. Il s'agit d'une collerette 32 étroite à la base de l'anneau formant une partie arrondie et évasée à la base de la surface interne de l'anneau 28. Le connecteur est en matériau métallique typiquement en cuivre électrolytique haut de gamme pour une meilleure conduction. Un étamage est prévu par un zingage électrolytique pour une protection maximale contre la corrosion. La ou les cosse(s) est (sont) en métal moletée(s) de l'intérieur afin d'assurer une meilleure résistance à la traction du fil, une pénétration de l'éventuelle couche d'oxydation du cuivre du fil et donc une bonne liaison mécanique et électrique. D'autres matériaux et procédés de fabrication et de préparation connus de l'homme de l'art sont envisageables en fonction de certains paramètres de l'application. L'anneau est formé de sorte à présenter un diamètre intérieur légèrement inférieur à celui du pion afin d'assurer une pression minimale entre les deux surfaces une fois le connecteur monté sur le pion. Le degré de serrage est déterminé essentiellement par le diamètre du pion 22, le matériau utilisé pour l'anneau 28, l'épaisseur et la hauteur de l'anneau 2. L'homme de métier pourra sans peine déterminer les paramètres nécessaires pour atteindre le degré de serrage et le contact électrique voulu. Le pion 22 fixé à l'élément de carrosserie 20 est illustré à la figure 3. Il est un cylindre plein en matériau métallique similaire au matériau de l'élément de carrosserie, c'est-à-dire typiquement en acier à haute résistance. Typiquement, le pion 22 est fixé à l'élément de carrosserie 20 par soudure. Un courant électrique fort est transmis entre le pion et l'élément de carrosserie, l'interface entre le pion et l'élément de carrosserie présentant une résistance électrique, celle-ci s'échauffe et entre en fusion au moins partielle. D'autres procédés de fixation connus de l'homme de métier sont bien sûr également envisageables, comme par exemple le brasage ou encore toute autre méthode de fixation à caractère plus mécanique que métallurgique, comme par exemple le sertissage. Le pion peut également être fabriqué directement à partir de la tôle par emboutissage. Le pion 22 présente à sa surface extérieure des stries ou facettes 21 parallèles à son axe longitudinal. Ces stries ou facettes donnent la surface extérieure du pion un aspect rugueux assurant un meilleur contact électrique. En effet, la présence de rugosité, en particulier d'arêtes dans le cas de la figure 3, résultant de cette structuration de la surface extérieure augmente la pression de contact entre ces zones rugueuses et la surface interne de l'anneau 28 et ainsi augmente la qualité du contact électrique. De telles pressions de contact peuvent être désirables en raison de la présence d'une éventuelle couche d'oxydation qu'il est alors nécessaire de pénétrer. Un capuchon tel qu'illustré aux figures 4 et 5 est prévu et est destiné à être posé par-dessus le connecteur avant ou lorsque celui-ci est mis en place sur le pion. Ce capuchon 38 est en matériau isolant électriquement et a une forme de chapeau, c'est-à-dire qu'il comporte une partie 40 en forme générale de cylindre creux fermé à un extrémité et ouverte à l'autre, et une partie 42 en forme de collerette débordant de l'extrémité ouverte du cylindre. Un évidement de matière est prévu au niveau du bord de la partie en forme de cylindre creux, au niveau de la jonction avec la partie en forme de collerette. Cette dernière présente également un évidement. Ces évidements sont prévus afin de ménager un passage pour le connecteur 24 et la ou les cosse(s) du connecteur. La partie 40 du capuchon présente une surface extérieure généralement circulaire avec différents diamètres le long de sa hauteur. Cette configuration est dictée par des contraintes de design et pourrait, alternativement, présenter un diamètre généralement constant. Les dimensions du capuchon, en particulier le diamètre intérieur de la partie en forme générale de cylindre creux, sont choisies de sorte à préférentiellement assurer un léger serrage du capuchon sur le connecteur. Le matériau du capuchon peut être choisi de sorte à être flexible à température ambiante et à donc assurer une fixation naturelle au connecteur, cette fixation ne requérant qu'un faible effort de la part du monteur pour mettre le capuchon en place. La partie en forme de collerette 42 du capuchon sert de fixation du capuchon à l'élément de carrosserie 20. La figure 5 est une vue de dessous du dispositif de la figure 4 sans toutefois l'élément de carrosserie. On y observe qu'un anneau aimanté 44 est logé dans la partie en forme de collerette 42. Cet anneau en matériau apte à présenter un champ magnétique rémanent, comme par exemple de la ferrite, est logé dans la collerette de sorte à affleurer avec la surface de la collerette en vis-à-vis de la surface de l'élément de carrosserie. Cet anneau est centré par rapport à l'anneau 28 et le pion 22. Il exerce une force d'attraction sur tout matériau ferromagnétique, comme par exemple l'élément de carrosserie 20. Selon un mode préféré de l'invention, la partie en forme de collerette 42 est continue sur sa surface inférieure, c'est-à-dire la surface dirigée vers l'élément de carrosserie. On observe en effet à la figure 4 que la collerette présente une partie plus mince au niveau de la patte de liaison 26 du connecteur 24 de sorte à ménager un logement pour la patte en question. Le capuchon présente ainsi une ouverture au niveau du bord de la partie en forme de cylindre creux faisant jonction avec la partie en forme de collerette. Le connecteur est mis en place dans le capuchon en enfilant la patte de liaison 26 dans cette ouverture à partir de la cavité de la partie cylindrique creuse 40. L'anneau 28 est ensuite mis en place dans le capuchon en même temps que la patte de liaison 26 se positionne dans son logement sur la partie en forme de collerette. Le capuchon et le connecteur forment un ensemble prêt à être mis en place sur un pion correspondant par un simple mouvement de positionnement en face du pion suivi d'un mouvement de translation dirigé vers l'élément de carrosserie. L'anneau aimanté 44 assure un enfoncement suffisant de l'anneau et assure également un maintien de la liaison électrique sans requérir de serrage ou de manipulation de moyens particuliers. Alternativement, la partie en forme de collerette pourrait présenter une discontinuité de sorte à former un passage depuis sa surface inférieure, c'est-à- dire la surface dirigée vers l'élément de carrosserie une fois mis en place. De la sorte, le capuchon peut être plus facilement mis en place sur le connecteur par un simple mouvement de translation consistant à enfiler le capuchon sur le connecteur. Il est également à noter que le pion 22 ne doit pas nécessairement être cylindrique. On pourrait en effet envisager une légère conicité du pion facilitant le mouvement de mise en place du connecteur et éventuellement augmentant le serrage de l'anneau sur le pion. Dans ce cas, on pourrait prévoir un anneau non fendu présentant une surface interne conique correspondant essentiellement à celle du pion. Revendications1. Dispositif de connexion électrique avec un élément en forme d'excroissance (22) depuis une surface (20) comprenant : un connecteur (24) avec un anneau (28) destiné à être enfilé sur l'élément en forme d'excroissance ; caractérisé en ce que l'anneau (28) présente une surface cylindrique interne apte à entrer en contact sous pression avec la surface extérieure de l'élément en forme d'excroissance (22) lors de la mise en place du connecteur (24) sur ledit élément (22). 2. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface cylindrique présente une hauteur correspondant à au moins 50% de son diamètre, préférentiellement au moins 80%. 3. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'essentiellement la totalité de la surface cylindrique interne entre en contact avec la surface extérieure de l'élément en forme d'excroissance (22) lors de la mise en place du connecteur (24) sur ledit élément (22). 4. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, l'anneau (28) est en forme de cylindre fendu préférentiellement selon une génératrice. 5. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le connecteur (24) comprend au moins une cosse (36) de fixation de câble électrique (34). 6. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie cylindrique de l'anneau (28) comprend une partie (32) évasée à sa base, préférentiellement en forme de collerette. 7. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un capuchon amovible (38) en matériau isolant électriquement pourvu d'une collerette (42) à sa base et des moyens (44) de fixation du capuchon à la surface (20). 8. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de fixation du capuchon (38) sont situés au niveau de la collerette (42) et assurent une fixation par adhésion avec la surface (20). 9. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent des moyens aimantés, préférentiellement un anneau en matériau aimanté (44). 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les moyens de fixation (44) sont au moins partiellement noyés dans le matériau du capuchon (38). 11. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément en forme d'excroissance est de forme cylindrique (22). 12. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément en forme d'excroissance (22) présente une surface extérieure rugueuse en vue d'assurer une conduction électrique avec l'anneau (28), la surface extérieure présentant préférentiellement des stries (21) parallèles à son axe longitudinal. 13. Méthode de connexion électrique à une surface conductrice, préférentiellement un élément de carrosserie (20) de véhicule, comprenant les étapes suivantes : a) prévoir un élément en forme d'excroissance (22) depuis la surface ;b) prévoir un dispositif de connexion électrique comprenant un connecteur (24) avec un anneau (28) destiné à être enfilé sur l'élément en forme d'excroissance (22) ; caractérisé en ce que l'anneau (28) présente une surface cylindrique interne apte à entrer en contact avec la surface extérieure dudit élément (22) une fois le connecteur (24) monté sur ledit élément; et par l'étape c) enfiler le connecteur (24) sur l'élément en forme d'excroissance (22) assurant ainsi le contact de la surface cylindrique interne du connecteur avec la surface extérieure dudit élément, le contact assurant une conduction électrique. 14. Méthode de connexion selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'étape a) comprend la fixation par soudure de l'élément en forme d'excroissance (22) à la surface, préférentiellement par application d'un courant électrique entre ledit élément et la surface. 15. Méthode de connexion selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé par l'étape suivante : d) mise en place d'un capuchon (38) en matériau isolant électriquement pourvu d'une collerette (42) à sa base et fixation à la surface via des moyens de fixation (44) situés au niveau de la collerette (42).20