Brevet FR3060870A1 — publié le 20180622

COSSE ÉLECTRIQUE À MOYENS DE SÉPARATION COMPRESSIBLES, ET DISPOSITIF D'ASSEMBLAGE ASSOCIÉ L'invention concerne le domaine de la fixation de câbles électriques. Dans certains systèmes, comme par exemple des véhicules, éventuellement de type automobile, il arrive fréquemment que plusieurs câbles électriques, par exemple de mise à la masse, doivent être solidarisés fixement à un élément (par exemple de masse), généralement métallique, au moyen d'un goujon (ou d'une vis cylindrique) et d'un écrou d'immobilisation. Dans ce cas, chaque câble électrique comprend une extrémité qui est solidarisée fixement à une cosse électrique comprenant une partie principale munie d'un trou traversant. Les trous traversants des parties principales des différentes cosses électriques sont alors traversés par un goujon sur lequel est vissé un écrou d'immobilisation destiné à maintenir plaquées étroitement l'une contre l'autre (ou les unes contre les autres) et contre l'élément (par exemple de masse) les parties principales et éventuellement à solidariser fixement ce goujon à l'élément (lorsque sa tête n'est pas soudée à ce dernier). Lorsque cet écrou se dévisse il arrive qu'il n'y ait plus de contact étroit entre l'une des cosses et l'élément, alors que ces cosses sont toujours en contact, en particulier lorsque leurs parties principales sont logées l'une au-dessus de l'autre dans une pièce d'un dispositif d'assemblage ou de pré-maintien (parfois appelé coupelle), réalisée dans un matériau isolant électriquement. Dans ce cas, les appareils électriques qui sont connectés aux câbles électriques munis de ces cosses électriques ne sont plus reliés à l'élément (et par exemple à la masse) mais restent électriquement reliés entre eux. Par conséquent, lorsque l'un de ces appareils électriques permet l'écoulement du courant par son câble électrique (par exemple de mise à la masse), des effets indésirables peuvent survenir au niveau de l'autre appareil électrique, comme par exemple une activation intempestive d'un actionneur ou un échauffement anormal d'un conducteur. A titre d'exemple illustratif, dans un véhicule le dévissage d'un écrou d'un goujon solidarisé à la caisse 3060870 2 peut induire un pilotage intempestif d'un premier actionneur lors du pilotage volontaire d'un second actionneur. L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet une cosse électrique propre à être 5 solidarisée à une extrémité d'au moins un câble électrique et comprenant une partie principale munie d'un trou traversant propre à être traversé par un goujon destiné à être solidarisé fixement à un élément et sur lequel est (ensuite) vissé un écrou d'immobilisation. Cette cosse électrique se caractérise par le fait que sa partie 10 principale comprend des moyens de séparation compressibles, isolants électriquement et propres à être placés soit dans un état compressé dans lequel ils autorisent un contact de la partie principale avec une autre cosse électrique traversée par le goujon lorsque l'écrou assure l'immobilisation, soit dans un état décompressé dans lequel ils interdisent le contact de la partie 15 principale avec l'autre cosse électrique lorsque l'écrou n'assure plus l'immobilisation. Ainsi, lorsque l'écrou est dévissé (et donc n'assure plus l'immobilisation) les appareils électriques connectés aux câbles électriques munis respectivement des cosses électriques ne sont certes plus reliés à 20 l'élément (et par exemple à la masse) mais dans le même temps ne sont plus reliés électriquement entre eux, ce qui évite qu'ils se perturbent mutuellement. La cosse électrique selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : 25 - ses moyens de séparation peuvent comprendre au moins une pièce compressible ; - dans un premier mode de réalisation sa partie principale peut comprendre un logement défini tout autour de son trou traversant et à distance de ce dernier. Dans ce cas, la pièce compressible définit une 30 boucle fermée et est logée au moins partiellement dans ce logement lorsqu'elle est dans l'état compressé ; - le logement peut présenter une forme annulaire, et la pièce 3060870 3 compressible peut être agencée sous la forme d'un anneau ; o l'anneau peut être de forme torique ; - dans un second mode de réalisation sa partie principale peut comprendre au moins deux logements définis à distance du trou 5 traversant. Dans ce cas, ses moyens de séparation peuvent comprendre au moins deux pièces logées au moins partiellement et respectivement dans ces logements lorsqu'elles sont dans l'état compressé ; - chaque pièce peut être réalisée dans un matériau isolant électriquement choisi parmi (au moins) un caoutchouc, un silicone, et une mousse de 10 matériau polymère à cellules fermées. L'invention propose également un dispositif d'assemblage comprenant une pièce réalisée dans un matériau isolant électriquement et logeant l'une au-dessus de l'autre des parties principales d'au moins deux cosses électriques du type de celle présentée ci-avant. 15 Par exemple, la pièce de ce dispositif d'assemblage peut loger les parties principales des cosses électriques selon des orientations angulaires différentes. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant un élément et au moins un dispositif d'assemblage 20 du type de celui présenté ci-avant et solidarisé fixement à cet élément par un goujon, traversant sa pièce et les parties principales des cosses électriques, et un écrou d'immobilisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur 25 lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, un exemple de réalisation d'un dispositif d'assemblage selon l'invention, comprenant des parties principales de deux cosses électriques selon l'invention solidarisées fixement à un élément via un goujon et un écrou correctement 30 vissé, et - la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en coupe, le dispositif d'assemblage de la figure 1 avec les moyens de séparation des parties 3060870 4 principales des cosses électriques placés dans un état décompressé du fait du dévissage partiel de l'écrou. L'invention a notamment pour but de proposer une cosse électrique CMj pouvant être écartée d'une autre cosse électrique CMj' (avec j' # j) ou 5 d'un élément EM en cas de dévissage au moins partiel de l'écrou EC d'immobilisation qui est destiné à la maintenir solidarisée fixement à un goujon (ou vis cylindrique) GF lorsqu'il est correctement vissé sur ce dernier (GF) dans une position d'immobilisation. On entend ici par « élément » une partie d'un système, réalisée dans 10 un matériau conducteur électriquement et destiné à servir de référence électrique (par exemple de masse) pour au moins un appareil électrique de ce système. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que l'élément EM est une pièce métallique d'un véhicule éventuellement de type 15 automobile. Par exemple, cette pièce métallique peut être une partie d'une caisse (ou structure) d'un tel véhicule. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type d'élément. Elle concerne en effet tout type d'élément faisant partie d'un système et auquel doit être solidarisée fixement au moins une cosse électrique via un goujon (ou vis cylindrique) et un écrou d'immobilisation. 20 Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que l'élément EM est destiné à servir de référence de masse, et donc les cosses électriques CMj sont des cosses de masse. Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. En effet, la cosse électrique CMj peut participer à tout type de liaison électrique, qu'il s'agisse d'une connexion de masse, 25 d'une connexion à un pôle positif (boîtier de distribution / fusibles par exemple) ou, dans le cas d'un réseau alternatif, d'une connexion de neutre, de phase(s) ou de terre. De plus, l'invention concerne tout système comprenant au moins un élément auquel doit être connecté au moins un appareil (ou dispositif) 30 électrique via un câble électrique. Ainsi, l'invention concerne les véhicules (terrestres, maritimes (ou fluviaux), et aériens), les appareils (éventuellement électroménagers), les machines-outils, les installations (éventuellement de type industriel), les dispositifs de production, stockage et transport de l'énergie 3060870 5 électrique, et les bâtiments. On a schématiquement représenté sur les figures 1 et 2 un exemple de réalisation de deux cosses électriques CMj selon l'invention (j = 1 ou 2), comprenant respectivement des parties principales PPj solidarisées à un 5 goujon GF qui est lui-même solidarisé fixement à un élément EM et sur lequel est vissé un écrou EC d'immobilisation. Chaque partie principale PPj est munie d'un trou traversant TT propre à être traversé par le goujon (ou vis cylindrique) GF, et est prolongée par une partie de fixation à laquelle est solidarisée, par exemple par sertissage ou 10 soudage, une extrémité d'au moins un câble électrique CEj qui est destiné, ici, à mettre à la masse un appareil (ou dispositif) électrique auquel il est solidarisé via une autre extrémité. On notera que dans cet exemple le goujon GF est solidarisé fixement par soudage à l'élément EM. Mais il pourrait être solidarisé fixement à 15 l'élément EM par l'écrou EC. Dans ce cas, le goujon GF doit traverser l'élément EM au niveau d'un trou traversant défini dans ce dernier (EM) et c'est le vissage de l'écrou EC selon un couple de serrage choisi qui assure sa solidarisation fixe à l'élément EM. Par ailleurs, dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 1 20 et 2, les parties principales PPj des deux cosses (électriques) CMj sont logées l'une au-dessus de l'autre (quasi intégralement), en ayant leurs trous traversants alignés, dans une pièce PA faisant partie comme elles d'un dispositif d'assemblage (ou coupelle) DA. Cette pièce PA est réalisée dans un matériau isolant électriquement, comme par exemple un matériau plastique 25 (éventuellement en PA66 (lequel supporte de fortes contraintes de tenue mécanique et thermique et des contraintes de moulage)). Par exemple, cette pièce PA comprend deux sous-parties solidarisées l'une à l'autre, une première sous-partie recevant les parties principales PPj des cosses (électriques) CMj tandis que la seconde sous-partie est rabattue vers la 30 première afin qu'elles soient couplées entre elles pour assurer un assemblage (ou pré-maintien) de ces parties principales PPj. Mais la pièce PA du dispositif d'assemblage (ou coupelle) DA pourrait loger plus de deux parties principales PPj de cosses CMj, par exemple trois 3060870 6 ou quatre, voire plus encore. On notera également que dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 1 et 2 la pièce PA loge les parties principales PPj selon des orientations angulaires différentes par rapport à un plan qui est sensiblement 5 parallèle aux plans qui les contiennent. Mais cela n'est pas obligatoire. Elles pourraient en effet être placées les unes au-dessus des autres en ayant sensiblement la même orientation angulaire. On notera également que plusieurs (au moins deux) cosses CMj pourraient être solidarisées à un même goujon GF sans pour autant avoir 10 leurs parties principales PPj logées dans une pièce PA d'un dispositif d'assemblage (ou coupelle) DA. Comme illustré sur les figures 1 et 2, une cosse CMj, selon l'invention, comprend des moyens de séparation MS en complément de sa partie principale PPj (et de sa partie de fixation qui prolonge cette dernière (PPj)). 15 Ces moyens de séparation MS sont compressibles, isolants électriquement et propres à être placés soit dans un état compressé, soit dans un état décompressé. Dans l'état compressé, illustré sur la figure 1, les moyens de séparation MS autorisent un contact de leur partie principale PPj avec une 20 autre cosse CMj' voisine et traversée par le goujon GF lorsque l'écrou EC assure l'immobilisation, et donc est placé dans une position d'immobilisation qui permet un contact direct ou indirect des parties principales PPj avec l'élément EM. Dans l'état décompressé, illustré sur la figure 2, les moyens de 25 séparation MS interdisent le contact de leur partie principale PPj avec l'autre cosse CMj' voisine lorsque l'écrou EC n'assure plus l'immobilisation, et donc n'est plus placé dans sa position d'immobilisation (si bien qu'il n'y a plus de contact entre les parties principales PPj et l'élément EM). Dans ce cas, les cosses CMj étant séparées (ou distantes) les unes des autres, les appareils 30 électriques qui sont connectés aux câbles électriques CEj, munis respectivement des cosses CMj, ne sont certes plus reliés, ici, à la masse (et donc n'ont plus, ici, de référentiel de masse), mais dans le même temps ne sont désormais plus reliés électriquement entre eux. Par conséquent, une 3060870 7 action sur l'un de ces appareils électriques ou sur son actionneur ne risque plus de produire un effet indésirable au niveau de l'autre appareil électrique (par interaction électrique) ou un échauffement de conducteur(s) par recirculation de courant. Cela permet d'avoir un comportement déterministe 5 en cas de dévissage (ou desserrage) de l'écrou EC. On comprendra que les moyens de séparation MS de la partie principale PPj' (ici PP2) qui est placée en regard de l'élément EM, et donc intercalée entre la partie principale PPj (ici PP1) voisine et l'élément EM, interdisent le contact de leur partie principale PP2 avec l'élément EM lorsque 10 l'écrou EC n'assure plus l'immobilisation, et donc n'est plus placé dans sa position d'immobilisation. Seuls les moyens de séparation MS de la partie principale PP1, qui est placée en regard de l'autre partie principale PP2 voisine, interdisent le contact de leur partie principale PP1 avec l'autre partie principale PP2 de la cosse CM2 voisine lorsque l'écrou EC n'assure plus 15 l'immobilisation. Les moyens de séparation MS peuvent comprendre au moins une pièce compressible. La compressibilité de cette (chaque) pièce peut résulter des propriétés du matériau dans lequel elle est réalisée ou de sa forme particulière. Ainsi, elle peut être réalisée dans un matériau compressible et 20 isolant électriquement, comme par exemple un caoutchouc ou un silicone ou encore une mousse de matériau polymère (notamment du polyuréthane ou du polyéthylène) à cellules fermées, ou bien se présenter sous la forme d'un ressort non conducteur (par exemple spirale ou agencé sous la forme d'une lame élastique). 25 Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, la partie principale PPj de chaque cosse CMj peut comprendre un logement LS défini tout autour du trou traversant TT et à distance de ce dernier (TT). Dans ce cas, les moyens de séparation MS comprennent une unique pièce MS qui définit une boucle fermée et qui est logée au moins partiellement dans 30 le logement LS lorsqu'elle est dans l'état compressé. Un tel logement LS peut, par exemple, présenter une forme annulaire, et dans ce cas la pièce MS est agencée sous la forme d'un anneau plat ou de forme torique (jonc) ou partiellement torique (demi-jonc). Mais ce 3060870 8 logement LS pourrait présenter d'autres formes fermées, par exemple carrée ou rectangulaire ou triangulaire (éventuellement équilatérale) ou elliptique ou encore ovale. Par ailleurs, ce logement LS peut être défini par une réduction locale 5 de l'épaisseur de la partie principale PPj au niveau d'un épaulement (ou décrochement) dans une zone périphérique (comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2), ou par une gorge (ou rainure). Dans une variante de réalisation non illustrée, la partie principale PPj peut comprendre au moins deux logements LS définis à distance du trou 1 o traversant TT, de préférence de façon répartie équitablement. Dans ce cas, les moyens de séparation MS comprennent au moins deux pièces qui sont logées au moins partiellement et respectivement dans les logements LS lorsqu'elles sont dans l'état compressé. Ces pièces peuvent être, par exemple, des pastilles ou des portions d'anneau compressibles ou des 15 ressorts spirales. L'assemblage des moyens de séparation MS dans les logements LS de la cosse CM peut, par exemple, se faire par montage en force ou par collage. Cela dépend du mode de réalisation des moyens de séparation MS, et en particulier du matériau dans lequel ils sont réalisés et de leur forme, 20 ainsi que de la forme des logements LS. On notera que l'installation dans le dispositif d'assemblage (ou coupelle) DA des parties principales PPj des cosses CMj équipées de leurs moyens de séparation MS se fait de la même façon que celle des parties principales des cosses électriques de l'art antérieur (qui sont dépourvues de 25 moyens de séparation MS). Par exemple, les parties principales PPj peuvent être logées dans la pièce PA du dispositif d'assemblage DA, puis ce dernier (DA), et plus précisément sa pièce PA et les parties principales PPj des cosses CMj, peu(ven)t être traversé(es) par le goujon GF (éventuellement préalablement 30 soudé sur l'élément EM), et l'écrou EC peut être vissé sur l'extrémité filetée libre du goujon GF selon un couple de serrage correspondant à sa position d'immobilisation dans laquelle les parties principales PPj se contactent et contactent l'élément EM du fait que les moyens de séparation MS sont dans REVENDICATIONS1. Cosse électrique (CMj) propre à être solidarisée à une extrémité d'au moins un câble électrique (CEj) et comprenant une partie principale (PPj) munie d'un trou traversant (TT) propre à être traversé par un goujon (GF) destiné à être solidarisé fixement à un élément (EM) et sur lequel est vissé un écrou (EC) d'immobilisation, caractérisée en ce que ladite partie principale (PPj) comprend des moyens de séparation (MS) compressibles, isolants électriquement et propres à être placés soit dans un état compressé dans lequel ils autorisent un contact de ladite partie principale (PPj) avec une autre cosse électrique (CMj') traversée par ledit goujon (GF) lorsque ledit écrou (EC) assure ladite immobilisation, soit dans un état décompressé dans lequel ils interdisent le contact de ladite partie principale (PPj) avec ladite autre cosse électrique (CMj') lorsque ledit écrou (EC) n'assure plus ladite immobilisation. 2. Cosse électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de séparation (MS) comprennent au moins une pièce compressible. 3. Cosse électrique selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite partie principale (PPj) comprend un logement (LS) défini tout autour dudit trou traversant (TT) et à distance de ce dernier (TT), et en ce que ladite pièce (MS) définit une boucle fermée et est logée au moins partiellement dans ledit logement (LS) lorsqu'elle est dans ledit état compressé. 4. Cosse électrique selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit logement (LS) présente une forme annulaire, et ladite pièce (MS) est agencée sous la forme d'un anneau. 5. Cosse électrique selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit anneau (MS) est de forme torique. 6. Cosse électrique selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite partie principale (PPj) comprend au moins deux logements (LS) définis à distance dudit trou traversant (TT), et en ce que lesdits moyens de séparation (MS) comprennent au moins deux pièces logées au moins 3060870 11 partiellement et respectivement dans lesdits logements (LS) lorsqu'elles sont dans ledit état compressé. 7. Cosse électrique selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que chaque pièce (MS) est réalisée dans un matériau isolant 5 électriquement choisi dans un groupe comprenant un caoutchouc, un silicone, et une mousse de matériau polymère à cellules fermées. 8. Dispositif d'assemblage (DA), caractérisé en ce qu'il comprend une pièce (PA) réalisée dans un matériau isolant électriquement et logeant l'une au-dessus de l'autre des parties principales (PPj) d'au moins deux cosses 10 électriques (CMj) selon l'une des revendications précédentes. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite pièce (PA) loge lesdites parties principales (PPj) selon des orientations angulaires différentes. 10. Véhicule comprenant au moins un élément (EM), caractérisé en ce 15 qu'il comprend en outre au moins un dispositif d'assemblage (DA) selon l'une des revendications 8 et 9, solidarisé fixement audit élément (EM) par un goujon (GF), traversant sa pièce (PA) et lesdites parties principales (PPj), et un écrou (EC) d'immobilisation.