Brevet FR3018002A1 — publié le 20150828

COSSE BI-MATIERE DE RACCORDEMENT A LA MASSE POUR APPAREIL ELECTRIQUE DE VEHICULE AUTOMOBILE Domaine de l'invention La présente invention concerne d'une manière générale la mise à la masse d'un appareil électrique à la carrosserie ou au châssis d'un véhicule automobile. Elle se rapporte plus particulièrement à une cosse de raccordement à la masse sertie à l'extrémité d'un conducteur électrique s'étendant depuis cet appareil électrique. Arrière-plan de l'invention Dans un véhicule automobile, les appareils électriques tels que les démarreurs, alternateurs ou calculateurs, comportent des trous de fixation pour leur fixation sur le moteur, la boite de vitesses ou la carrosserie de ce véhicule dans leur environnement. L'appareil est fixé sur l'environnement de ce véhicule par l'intermédiaire d'une vis qui est engagée au travers d'une ouverture ménagée dans celui-ci et qui est ensuite vissée dans un alésage taraudé pratiqué dans le moteur, la boite de vitesses ou la carrosserie. Le couple de serrage appliqué sur la vis doit être suffisamment élevé (30 à 40 Nm pour une vis de diamètre 8 ou 10 mm) pour provoquer sa mise en tension élastique et assurer ainsi une fixation durable apte à résister aux sollicitations mécaniques, aux variations de température ou encore à la corrosion. Chaque appareil électrique d'un véhicule automobile doit également être mis à la masse sur la carrosserie par l'intermédiaire d'un conducteur électrique constitué par un faisceau ou un câble électrique relié par sa première extrémité audit appareil électrique et sur la seconde extrémité duquel est sertie une cosse de raccordement à la masse réalisée dans un matériau métallique relativement mou et présentant une bonne conductivité électrique. Une telle cosse comporte classiquement et comme décrit par exemple dans la demande de brevet française FR 2 758 910, une plaquette d'appui dans laquelle est ménagée une ouverture d'introduction pour un organe de fixation, ainsi qu'un embout de sertissage constitué par deux languettes destinées à être repliées sur elles-mêmes pour assurer le sertissage de la première extrémité du conducteur. La dureté de ces cosses de raccordement à la masse n'étant pas suffisamment importante pour supporter les couples de serrages appliqués au niveau des points de fixation de ces appareils électriques sur la carrosserie (risques importants de fluage de la cosse), il est donc nécessaire de prévoir sur le moteur, la boite de vitesses ou la carrosserie du véhicule automobile des prises de masse spécifiques constituées classiquement par un goujon ou un écrou soudé sur cette carrosserie, ou encore par un alésage taraudé. Ces prises de masse sont destinées à coopérer avec un écrou ou une vis afin de permettre la fixation des cosses et d'assurer ainsi la mise à la masse des appareils correspondants. La présence de ces prises de masse au nombre d'une dizaine par véhicule automobile, entraîne une augmentation non négligeable des coûts de fabrication qui est couramment accentuée par l'emploi de dispositifs annexes pour empêcher la rotation de la cosse lors du serrage de l'écrou ou de la vis. Objet et résumé de l'invention La présente invention vise donc à réduire le surcoût généré par cette mise à la masse des appareils électriques d'un véhicule 25 automobile. Elle propose à cet effet une cosse de raccordement à la masse pour appareil électrique de véhicule automobile, ladite cosse comportant une plaquette d'appui dans laquelle est ménagée une ouverture circulaire d'introduction destinée à recevoir un organe de fixation, ainsi 30 qu'un embout de sertissage d'une première extrémité d'un conducteur électrique relié audit appareil, caractérisée en ce que ladite plaquette d'appui comprend une portion périphérique réalisée dans un premier matériau métallique bon conducteur électrique, et un insert central réalisé dans un second matériau métallique plus rigide que ledit premier matériau métallique et logé dans une découpe de forme complémentaire que présente ladite portion périphérique, ledit insert central présentant en outre une épaisseur légèrement inférieure à celle de ladite portion périphérique de sorte que sa face supérieure s'étend dans un plan légèrement en retrait par rapport à celui de la face supérieure de ladite portion périphérique. L'insert central rigide de la cosse de raccordement selon l'invention permet à cette dernière de supporter les couples de serrage particulièrement importants appliqués au niveau des points de fixation des appareils électriques sur la carrosserie du véhicule, en évitant que la portion périphérique bonne conductrice mais plus molle ne puisse fluer lors du serrage. En outre, le fait que cet insert rigide présente une épaisseur un peu moins importante que celle de la portion périphérique, permet à cette dernière d'être légèrement écrasée par la vis ou l'écrou de serrage de sorte à préserver un excellent contact électrique équivalent à celui offert par les cosses classiques. Le remplacement de telles cosses classiques par des cosses selon l'invention permet ainsi de se passer de prises de masse spécifiques sur la carrosserie du véhicule automobile, ce qui entraine une réduction considérable des coûts de mise à la masse des appareils électriques de ce véhicule. Selon des caractéristiques préférées de ladite cosse de raccordement à la masse : - ledit premier matériau métallique bon conducteur électrique est choisi parmi le cuivre, le laiton, le bronze et l'aluminium, tandis que ledit second matériau métallique plus rigide est en acier ; - la mise en place dudit insert dans ladite découpe de la portion périphérique est effectuée par poinçonnage ; - ledit insert présente une forme circulaire ; - la zone circulaire de démarcation entre ledit insert et ladite portion périphérique est matée ; - ledit insert présente une pluralité d'ailettes radiales s'étendant depuis sa périphérie externe et logées dans des évidements complémentaires de ladite découpe ; - lesdites ailettes radiales sont vrillées de sorte à s'étendre dans des plans légèrement en biais par rapport à celui dans lequel s'étend ledit insert ; - lesdites ailettes radiales présentent des bords latéraux rabattus vers le bas de sorte que ces derniers saillent légèrement de la face inférieure de ladite portion périphérique ; - ledit insert présente une forme carrée ; et/ou - les quatre coins dudit insert sont rabattus vers le bas de sorte que ces derniers saillent légèrement de la face inférieure de ladite portion périphérique. Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente une vue de trois quart en perspective d'une cosse de raccordement à la masse selon un premier mode de réalisation ; - la figure 2 est une vue en coupe transversale de la cosse de raccordement de la figure 1 prise suivant le plan II-II ; - la figure 3 représente une vue de trois quart en perspective d'une cosse de raccordement à la masse selon un deuxième mode de réalisation ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale de la cosse de raccordement de la figure 3 prise suivant le plan IV-IV ; - la figure 5 représente une vue de trois quart en perspective d'une cosse de raccordement à la masse selon une troisième mode de réalisation ; - la figure 6 est une vue en coupe transversale de la cosse de raccordement de la figure 5 prise suivant le plan VI-VI ; - la figure 7 représente une vue de trois quart en perspective d'une cosse de raccordement à la masse selon un quatrième mode de réalisation ; - la figure 8 est une vue en coupe transversale de la cosse de raccordement de la figure 7 prise suivant le plan VIII-VIII ; - la figure 9 représente une vue de trois quart en perspective d'une cosse de raccordement à la masse selon un cinquième mode de réalisation ; et - la figure 10 est une vue en coupe transversale de la cosse de raccordement de la figure 9 prise suivant le plan X-X ; Description détaillée de plusieurs modes de réalisation En référence aux figures 1 et 2, on a représenté un premier mode de réalisation de la cosse de raccordement à la masse selon l'invention. La cosse 10 comporte une plaquette d'appui circulaire 20 dans laquelle est ménagée une ouverture d'introduction également circulaire 30, ainsi qu'un embout de sertissage 40 d'une première extrémité d'un conducteur électrique (non représenté sur les figures) et constitué par un faisceau ou câble électrique qui est relié par sa seconde extrémité opposée à la cosse à un appareil électrique du véhicule automobile. Cet embout de sertissage 40 est ici constitué par deux languettes plates rectangulaires opposées 41, 42 qui sont reliées sur elles-mêmes pour assurer le sertissage de la première extrémité du conducteur. La plaquette d'appui 20 comprend une portion périphérique annulaire 21 présentant une découpe centrale circulaire. Cette portion périphérique 21 est réalisée d'une seule pièce avec les deux languettes 41, 42 à partir d'un feuillard en un matériau métallique bon conducteur électrique tel que le cuivre, le laiton, le bronze ou encore l'aluminium. La plaquette d'appui 20 comporte également un insert circulaire 22 logé à force dans la découpe centrale complémentaire de la portion périphérique 21. Cet insert 22 dans lequel est ménagé l'ouverture d'introduction 30, est réalisé à partir d'un feuillard en un matériau métallique tel que l'acier ou l'acier inoxydable, beaucoup plus rigide que celui dans lequel est réalisé la portion périphérique 21 de sorte à supporter les couples de serrage au niveau des points de fixation de l'appareil électrique sur la carrosserie du véhicule. La mise en place de l'insert central 22 dans la découpe centrale circulaire de la portion périphérique 21 est effectuée de préférence par poinçonnage de la façon suivante. Dans un premier temps, le premier feuillard en acier dans lequel doit être formé l'insert 22 est poinçonné de sorte à y réaliser l'ouverture d'introduction 30. Une fois cette première étape réalisée, un second poinçon circulaire plus large traverse ce même feuillard en générant l'insert 22 qu'il amène ensuite avec lui dans son mouvement de coulissement jusqu'à cet insert 22 vienne se plaquer contre le second feuillard constitué d'un métal bon conducteur. Dès lors, la poursuite du déplacement du second poinçon entraine l'arrachage d'un flan circulaire dans ce second feuillard et son remplacement par l'insert 22. Comme cela est bien visible sur la figure 2, l'insert central 22 présente une épaisseur légèrement inférieure à celle de la portion périphérique 21, de sorte que sa face supérieure 22A s'étend dans un plan légèrement en retrait par rapport à celui de la face supérieure 21A de cette portion périphérique 21. Contrairement aux cosses de raccordement classiques, la cosse 10 qui vient d'être décrite ne nécessite pas de prise de masse spécifique pour sa fixation qui peut être réalisée directement au niveau des points de fixation sur la carrosserie de l'appareil électrique auquel elle est reliée. Pour se faire, cette cosse 10 doit être simplement positionnée au dessus d'une patte de montage de cet appareil, de sorte que son ouverture d'introduction 30 vienne se superposer sur l'ouverture ménagée dans cette patte. Une vis de fixation doit alors être engagée au travers de ces deux ouvertures puis vissée dans un alésage taraudé pratiqué dans la carrosserie et constituant l'un de ces points de fixation. Lors du serrage de la vis, cette dernière entre dans un premier temps uniquement en contact avec la portion périphérique 21 dans un métal bon conducteur de la cosse 20 qui commence à s'écraser. L'écrasement de cette portion périphérique 21 se poursuit jusqu'à ce que la vis entre en contact avec l'insert rigide 22. Le serrage peut alors se poursuivre jusqu'à l'atteinte d'un couple suffisamment élevé (30 à 40 Nm) provoquant la mise en tension élastique de cette vis de sorte à assurer une fixation durable et apte à résister aux sollicitations mécaniques, aux variations de température ou encore à la corrosion. La présence des bavures générées lors du poinçonnage de l'insert 22 permet d'assurer une très bonne tenue de cet insert 22 dans la portion périphérique 21 pendant le serrage de la vis. En variante, la zone circulaire de démarcation entre l'insert 22 et la portion périphérique 21 peut être matée afin d'améliorer encore la tenue de cet insert 22. On va maintenant décrire à l'appui des figures 3 et 4, la cosse de raccordement 10' selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans la suite et sur les figures, on a gardé les mêmes références pour les éléments identiques au premier mode de réalisation et on a ajouté un prime pour les éléments similaires. La cosse 10' est semblable à la cosse 10 décrite précédemment, si ce n'est que l'insert 22' de la plaquette d'appui 20' présente quatre ailettes radiales 23' s'étendant depuis sa périphérie externe et réparties angulairement de manière régulière. Ces quatre ailettes radiales 23' sont logées dans quatre 30 évidements complémentaires de la découpe que présente la portion périphérique 21' de cette plaquette d'appui 20'. La présence de ces ailettes radiales 23' permet d'empêcher tout mouvement de rotation de l'insert 22' par rapport à la portion périphérique 21' lors du serrage de la vis sur la cosse 10'. On va maintenant décrire à l'appui des figures 5 et 6, la cosse de raccordement 10" selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans la suite et sur les figures, on a gardé les mêmes références pour les éléments identiques aux modes de réalisation précédents et on a ajouté un double prime pour les éléments similaires. La cosse 10" est quasi-identique à la cosse 10' si ce n'est que les quatre ailettes radiales 23" s'étendant depuis la périphérie externe de l'insert 22" sont vrillées, ces dernières s'étendant ainsi dans des plans légèrement en biais par rapport à celui dans lequel s'étend l'insert 22" de la plaquette d'appui 20" (figure 6). Lors du serrage de la vis sur la cosse 10", ces quatre ailettes 23" sont écrasées et viennent se positionner dans le plan de l'insert 22". Une fois la vis serrée, ces dernières qui souhaitent reprendre leur configuration initiale exercent alors une force de rappel entre la vis et la patte de montage de l'appareil électrique qui repousse la vis, les arêtes supérieure et inférieure de ces ailettes 23" empêchant en outre le dévissage en se plantant respectivement dans la vis et dans la patte de montage, à la manière d'une rondelle Grower. On va maintenant décrire à l'appui des figures 7 et 8, la cosse de 20 raccordement 10" selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Dans la suite et sur les figures, on a gardé les mêmes références pour les éléments identiques aux modes de réalisation précédents et on a ajouté un triple prime pour les éléments similaires. 25 La cosse 10" est quasi-identique à la cosse 10' si ce n'est que les quatre ailettes radiales 23" s'étendant depuis la périphérie externe de l'insert 22" présentent des bords latéraux 23A" rabattus vers le bas, de sorte que ces derniers saillent légèrement de la face inférieure de la portion périphérique 21' de la plaquette d'appui 20"' (figure 8). 30 Ces bords latéraux rabattus 23A" qui pincent la patte de montage située sous la cosse 10"', permettent d'éviter la rotation de cette cosse 10" lors du serrage ou du desserrage de la vis. On va maintenant décrire à l'appui des figures 9 et 10, la cosse de raccordement 10"" selon un cinquième mode de réalisation de l'invention. Dans la suite et sur les figures, on a gardé les mêmes références pour les éléments identiques aux modes de réalisation précédents et on a ajouté un quadruple prime pour les éléments similaires. La plaquette d'appui 20"" de la cosse 10"" présente ici une forme carrée. L'insert 22"" qui présente également une forme carrée, est logée à force dans une découpe centrale complémentaire que présente la portion périphérique 21"". Le choix d'une telle forme non circulaire pour l'insert 22"" permet d'empêcher tout mouvement de rotation de cet insert 22"" par rapport à la portion périphérique 21"" lors du serrage de la vis sur la cosse 10"". Comme illustrée par la figure 10, les quatre coins 22A"" de cet insert 22"" sont rabattus vers le bas, de sorte que ces derniers saillent légèrement de la face inférieure de la portion périphérique 21"". Ces coins rabattus 22A"" assure la même fonction de pincement que les bords latéraux rabattus de la cosse 10'w, de sorte à éviter la rotation de cette cosse 10"" lors du serrage ou du desserrage de la vis. Selon des variantes non représentées de l'invention, la forme de la cosse et/ou de l'insert sont différentes. Selon encore d'autres variantes non représentées, les moyens pour éviter le desserrage de la vis ou ceux d'anti-rotation de la cosse sont également différents. D'une manière générale, on rappellera que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais qu'elle englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme du métier.30 REVENDICATIONS1. Cosse de raccordement à la masse pour appareil électrique de véhicule automobile, ladite cosse comportant une plaquette d'appui (20 ; 20' ; 20" ; 20"' ; 20"") dans laquelle est ménagée une ouverture circulaire d'introduction (30) destinée à recevoir un organe de fixation, ainsi qu'un embout de sertissage (40) d'une première extrémité d'un conducteur électrique relié audit appareil, caractérisée en ce que ladite plaquette d'appui (20 ; 20' ; 20" ; 20"' ; 20"") comprend une portion périphérique (21 ; 21' ; 21"") réalisée dans un premier matériau métallique bon conducteur électrique, et un insert central (22 ; 22' ; 22" ; 22"' ; 22"") réalisé dans un second matériau métallique plus rigide que ledit premier matériau métallique et logé dans une découpe de forme complémentaire que présente ladite portion périphérique (21 ; 21' ; 21""), ledit insert central (22 ; 22' ; 22" ; 22"' ; 22"") présentant en outre une épaisseur légèrement inférieure à celle de ladite portion périphérique (21 ; 21' ; 21"") de sorte que sa face supérieure s'étend dans un plan légèrement en retrait par rapport à celui de la face supérieure de ladite portion périphérique (21 ; 21' ; 21""). 2. Cosse de raccordement à la masse selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit premier matériau métallique bon conducteur électrique est choisi parmi le cuivre, le laiton, le bronze et l'aluminium, tandis que ledit second matériau métallique plus rigide est en acier. 3. Cosse de raccordement à la masse selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que la mise en place dudit insert (22 ; 22' ; 22" ; 22"' ; 22'''') dans ladite découpe de la portion périphérique (21 ; 21' ; 21"") est effectuée par poinçonnage. 4. Cosse de raccordement à la masse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit insert présente une forme circulaire (22 ; 22' ; 22" ; 22"). 5. Cosse de raccordement à la masse selon la revendication 4, caractérisée en ce que la zone circulaire de démarcation entre ledit insert et ladite portion périphérique est matée. 6. Cosse de raccordement à la masse selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit insert (22' ; 22" ; 22"').présente une pluralité d'ailettes radiales (23' ; 23" ; 23") s'étendant depuis sa périphérie externe et logées dans des évidements complémentaires de ladite découpe. 7. Cosse de raccordement à la masse selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdites ailettes radiales (23") sont vrillées de sorte à s'étendre dans des plans légèrement en biais par rapport à celui dans lequel s'étend ledit insert (22"). 8. Cosse de raccordement à la masse selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdites ailettes radiales (23") présentent des bords latéraux (23A") rabattus vers le bas de sorte que ces derniers saillent légèrement de la face inférieure de ladite portion périphérique (21'). 9. Cosse de raccordement à la masse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit insert (22"") présente une forme carrée. 10. Cosse de raccordement à la masse selon la revendication 9, caractérisée en ce que les quatre coins (22A"") dudit insert (22"") sont rabattus vers le bas de sorte que ces derniers saillent légèrement de la face inférieure de ladite portion périphérique (21"").