Brevet FR3063393A1 — publié le 20180831

DISPOSITIF DE MISE A LA MASSE DE COSSES ELECTRIQUES. Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine de la mise à la masse de cosses 5 électriques de faisceaux et/ou de câbles électriques reliés à des appareils électriques. Arrière-plan de l'invention Dans un véhicule automobile, les appareils électriques tels que les 10 démarreurs, alternateurs ou calculateurs doivent être mis à la masse sur la caisse 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 15 relativement mou et présentant une bonne conductivité électrique. 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 le châssis (risques importants de fluage de la cosse), il est donc 20 nécessaire de prévoir des prises de masse spécifiques constituées classiquement par un goujon ou un écrou métallique soudé sur la face interne de l'une des tôles de la partie avant de la caisse délimitant le compartiment moteur. Ces prises de masse sont destinées à coopérer avec une vis 25 (respectivement, un écrou lorsque la prise de masse est un goujon) afin de permettre la fixation entre l'écrou et la tête de vis (respectivement, entre le collet et l'écrou) d'au moins une cosse enfilée préalablement sur la tige de la vis (respectivement, sur la tige du goujon) et d'assurer ainsi la mise à la masse du ou des appareils correspondants. 30 Afin de limiter le nombre de ces prises de masse, il est courant de fixer plusieurs cosses provenant d'appareils électriques différents sur un même point de masse. Pour faciliter la fixation de plusieurs cosses, il est connu notamment des demandes de brevet françaises FR 2 693 842 et FR 3063393 2 2 990 066, de prévoir une coupelle de distribution permettant la réception d'une pluralité de cosses serties aux extrémités de faisceaux et/ou de câbles électriques, ces dernières étant empilées et orientées différemment afin de permettre un gain de place, tout en garantissant l'anti-rotation de chacun des faisceaux et/ou câbles. Une telle coupelle comporte une embase circulaire surmontée par une pluralité de créneaux périphériques espacés angulairement et délimitant entre eux des fenêtres de passage destinées chacune à être traversée radialement par l'embout de sertissage d'une cosse. L'embase est munie d'un trou d'indexage dont le profil est complémentaire de celui de la section externe de l'écrou constituant la prise de masse (ou, lorsque cette dernière est formée par un goujon, de la section interne d'un collet s'étendant radialement à la base de ce goujon), de sorte à pouvoir s'y emboîter par correspondance de forme. Le montage d'une telle coupelle s'effectue en emboîtant préalablement son embase sur l'écrou (respectivement, sur le collet lorsque la prise de masse est un goujon), puis en empilant les cosses sur cette embase de sorte que leurs embouts saillent radialement chacun d'une fenêtre différente, et enfin en vissant une vis traversant les cosses sur cet écrou (respectivement, un écrou sur la tige filetée du goujon traversant les cosses) pour permettre la fixation entre la tête de vis et cette embase (respectivement, entre l'écrou et cette embase) d'au moins une dite cosse électrique enfilée préalablement sur la tige de la vis (respectivement, sur la tige du goujon). Une fois mise en place, la coopération par emboitement de formes entre la coupelle et la prise de masse empêche toute rotation relative entre ces deux éléments, les cosses étant également bloquées à rotation par rapport à la coupelle grâce à la présence des créneaux. L'augmentation sans cesse croissante du nombre d'appareils électriques dans le compartiment moteur des véhicules entraine toutefois une réduction de plus en plus drastique de l'espace disponible, ce qui rend de plus en plus difficile voire impossible l'introduction des têtes de soudure nécessaires à l'implantation des prises de masses sur les faces internes des tôles délimitant ce compartiment. 3063393 3 Objet et résumé de l'invention La présente invention vise donc à faciliter la mise à la masse des cosses électriques présentent dans le compartiment moteur d'un 5 véhicule automobile. Elle propose à cet effet, un dispositif de mise à la masse de cosses électriques comportant un goujon métallique de prise de masse doté d'une première tige filetée et d'un collet s'étendant radialement à la base de ladite première tige, ledit goujon étant destiné à être fixé 10 contre une paroi métallique de sorte que ledit collet soit plaqué contre une première face de ladite paroi, ladite première tige filetée étant destinée à coopérer avec un premier écrou pour permettre la fixation entre ledit collet et cet écrou d'au moins une cosse électrique enfilée préalablement sur cette première tige ; 15 caractérisé en ce que ledit goujon comporte en outre une seconde tige filetée alignée coaxialement avec ladite première tige et s'étendant à l'opposée de cette dernière depuis ledit collet, ladite seconde tige étant destinée à être engagée au travers d'un orifice ménagé dans ladite paroi, puis vissée dans le taraudage d'un 20 second écrou soudé sur le pourtour dudit orifice contre la seconde face de ladite paroi, ledit collet présentant en outre une section externe polygonale destinée à coopérer avec un embout de vissage de forme complémentaire pour assurer le vissage de ladite seconde tige filetée 25 sur ledit second écrou. De par la conformation particulière de ce goujon, sa mise en place ne nécessite la réalisation d'aucune soudure sur la face de la paroi orientée du côté où se trouvent la ou les cosses (le second écrou assurant la fixation de ce goujon étant soudé sur la face opposée). 30 Un tel goujon peut ainsi être implanté sur une tôle délimitant partiellement un compartiment encombré logeant une ou plusieurs cosses devant être mises à la masse (tel que le bloc moteur d'un véhicule automobile) où le manque d'espace ne permet pas l'introduction d'une tête de soudure. 3063393 4 Selon des caractéristiques préférées du dispositif selon l'invention, prises seules ou en combinaison : - ledit collet présente une section externe octogonale ; - le filetage de ladite seconde tige dudit goujon est de type 5 auto-taraudeur ; - ladite seconde tige présente une longueur supérieure à l'épaisseur dudit second écrou de sorte à pouvoir servir, après la mise en place dudit goujon, de point de fixation pour un autre organe du véhicule ; 10 - ledit dispositif comporte en outre une coupelle de distribution comportant une embase surmontée par une pluralité de créneaux périphériques délimitant entre eux des fenêtres de passage destinées chacune à être traversée radialement par une partie d'une dite cosse, ladite embase étant munie d'un trou d'indexage dont le profil 15 est complémentaire de celui de la section externe polygonale dudit collet, de sorte à pouvoir s'y emboîter par correspondance de forme ; - ladite coupelle de distribution est venue d'une seule pièce par moulage à partir d'un matériau thermoplastique ; - ladite coupelle de distribution comporte des moyens de 20 retenue axiale de la au moins dite cosse ; - lesdits moyens de retenue axiale sont constitués par des languettes déformables élastiquement s'étendant au sommet desdits créneaux périphériques et saillant chacune tangentiellement de part et d'autre d'un dit créneau, l'écartement entre les extrémités libres en 25 regard des languettes de deux créneaux périphériques adjacents étant inférieur à la largeur de ladite partie d'une dite cosse ; - ladite coupelle de distribution comporte des moyens antiretrait aptes à coopérer par encliquetage lors de son emboitement avec des moyens complémentaires prévus sur ledit collet du goujon de prise 30 de masse pour empêcher son déboitement accidentel ; et/ou - lesdits moyens anti-retrait comporte deux pattes élastiques de plus faible épaisseur que ladite embase et saillant radialement, de façon diamétralement opposée, à l'intérieur dudit trou d'indexage depuis la face de ladite embase tournée vers ladite paroi, les dites pattes étant 3063393 5 destinées à venir s'encliqueter dans un dégagement annulaire ménagé sur ledit collet du goujon. Brève description des dessins 5 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 est une vue partielle en perspective de la partie 10 latérale du bloc avant de la caisse d'un véhicule automobile sur lequel est implanté un dispositif de mise à la masse de cosses électriques selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue en perspective du double goujon du dispositif de mise à la masse de la figure 1; 15 - la figure 3 est une vue en perspective de la coupelle de distribution du dispositif de mise à la masse de la figure 1; et - la figure 4 représente une vue en coupe du dispositif de mise à la masse dans sa configuration de la figure 1. 20 Description détaillée d'un mode de réalisation La figure 1 représente une vue partielle en perspective du bloc avant de la caisse d'un véhicule automobile délimitant son compartiment moteur et comportant notamment une traverse de tablier 2 ainsi qu'un passage latéral de roue avant 3 obtenu par emboutissage d'une tôle 25 d'acier 4. Comme illustré sur cette figure, cette tôle 4 accueille un dispositif de mise à la masse 10 prévu pour recevoir une pluralité de cosses électriques métalliques 40 comprenant chacune une plaquette d'appui circulaire 41 dans laquelle est ménagée une ouverture d'introduction 30 également circulaire 42, ainsi qu'un embout de sertissage 43 fixé sur une extrémité d'un faisceau ou d'un câble électrique 44 relié à un appareil électrique non représenté de ce véhicule. 3063393 6 Le dispositif de mise à la masse 10 est constitué par un goujon métallique de prise de masse 20 et une coupelle de distribution 30. Le goujon de prise de masse 20, illustré seul sur la figure 2, comporte classiquement une première tige cylindrique filetée 21 et un 5 collet 22 formant épaulement s'étendant radialement à la base de cette tige 21. La première tige filetée 21 est destinée à coopérer avec un premier écrou 5 (voir figure 4) pour permettre la fixation entre le collet 22 et cet écrou 7 d'une ou de plusieurs cosses 40 enfilées 10 préalablement sur cette tige 21, de sorte à assurer la mise à la masse du ou des appareils électriques correspondants. Selon l'invention, le goujon de prise de masse 20 comporte en outre une seconde tige cylindrique filetée 23 alignée coaxialement avec la première tige 21 et s'étendant à l'opposée de cette dernière depuis le 15 collet 22. Cette seconde tige filetée 23 est destinée à être engagée au travers d'un orifice 6 ménagé dans la tôle 4 (voir figure 4), puis vissée dans le taraudage d'un second écrou 7 soudé sur le pourtour de cet orifice 6 contre la face externe 4A de cette tôle 4 (celle donnant sur 20 l'extérieur du compartiment moteur). Pour assurer le vissage de cette seconde tige filetée 23 sur l'écrou 7, le collet 22 présente une section externe polygonale (en l'espèce octogonale) destinée à coopérer avec un embout de forme complémentaire monté sur un outil de vissage de type visseuse 25 électrique. Le filetage de cette seconde tige 23 est avantageusement de type auto-taraudeur afin de pouvoir réaliser son vissage sur l'écrou 7 y compris lorsque son taraudage est recouvert d'une couche de peinture (un tel cas de figure pouvant se présenter quand cet écrou 7 est soudé 30 avant la cataphorèse de la caisse). La seconde tige 23 présente avantageusement une longueur supérieure à l'épaisseur de l'écrou 7 dans lequel elle est vissée, de sorte à pouvoir servir, après la mise en place du goujon de prise de masse 20, de point de fixation pour un autre organe du véhicule situé à l'extérieur 3063393 7 du compartiment moteur (c'est-à-dire du côté externe de la tôle 4) tel que par exemple un support pour le capteur accéléromètre de l'amortisseur de suspension avant (non représenté). La coupelle de distribution 30, illustrée seule sur la figure 3, est 5 venue avantageusement d'une seule pièce par moulage à partir d'un matériau thermoplastique. Elle comporte une embase circulaire 31 surmontée par une pluralité de créneaux périphériques en arc de cercle 35 régulièrement espacés angulairement et délimitant entre eux des fenêtres de passage 10 36 destinées chacune à être traversée radialement par l'embout de sertissage 43 d'une cosse 40. L'embase 31 est munie d'un trou d'indexage 32 dont le profil, ici octogonal, est complémentaire de celui de la section externe du collet 22 du goujon de prise de masse 20, de sorte à pouvoir s'y emboîter par 15 correspondance de forme. La coupelle 30 comporte en outre des moyens de retenue axiale pour les cosses 40, constitués par des languettes déformables élastiquement 37 s'étendant au sommet des créneaux périphériques 35 et saillant chacune tangentiellement de part et d'autre d'un dit créneau 20 35. L'écartement entre les extrémités libres en regard des languettes 37 de deux créneaux périphériques adjacents 35 est inférieur à la largeur de l'embout de sertissage 43 d'une cosse 40, de sorte que ces dernières soient capables de retenir axialement cet embout 43 après 25 que celui-ci ait été introduit à force entre ces deux languettes 37. L'embase 31 de la coupelle 30 comporte également des moyens anti-retrait aptes à coopérer par encliquetage lors de son emboitement avec des moyens complémentaires prévus sur le collet 22 du goujon de prise de masse 20, de sorte à empêcher son déboitement accidentel. 30 Ces moyens anti-retrait comportent deux pattes élastiques 33 de faible épaisseur disposés en regard de celle de l'embase 31 et saillant radialement, de façon diamétralement opposée, sur une petite distance à l'intérieur du trou d'indexage 32 depuis la face de cette embase 31 venant en regard de la tôle 4 et opposée aux créneaux 35. 3063393 8 Ces deux pattes 33 sont destinées à venir s'encliqueter dans un dégagement annulaire 24 ménagé sur le collet 22 du goujon 20 au niveau de sa face venant au contact de la tôle 4 et opposée à la première tige filetée 21. 5 On va maintenant décrire les étapes de mise en place du dispositif de mise à la masse selon l'invention. Dans un premier temps, l'opérateur réalise, depuis l'intérieur du compartiment moteur et à l'aide d'une visseuse électrique coopérant avec le collet 22, le vissage de la seconde tige filetée 23 du goujon de 10 prise de masse 20 sur l'écrou 7 soudé contre la face externe 4A de la tôle 4 située à l'opposée de ce compartiment moteur. De par ses dimensions réduites, une telle visseuse peut être aisément introduite dans le compartiment moteur, contrairement à une tête de soudure dont l'encombrement est nettement plus important. 15 Une fois cette opération terminée, le collet 22 formant épaulement vient se plaquer en butée contre la face interne 4B de la tôle 4 donnant sur ce compartiment moteur, comme illustré par la figure 4. L'opérateur pré-positionne ensuite la ou les cosses 40 sur la 20 coupelle de distribution 30 en introduisant à force et à l'encontre les languettes élastiques 37 leur embouts de sertissage 43 dans les fenêtres de passage 36. Une fois introduites, cette ou ces cosses 40 sont empêchées de sortir de cette coupelle 30 par les créneaux 35 retenant radialement 25 leurs plaquettes 41 et par les languettes 37 retenant axialement leurs embouts 43. Dès lors, l'opérateur peut amener sereinement cette coupelle 30 et les cosses 40 à proximité du goujon de prise de masse 20, puis enfiler successivement l'embase 31 et les plaquettes 41 le long de la 30 première tige filetée 21 de ce goujon 20. Il doit ensuite emboîter à force le trou d'indexage 32 de cette embase 31 sur le collet 22 jusqu'à ce que les pattes 33 viennent s'encliqueter dans le dégagement annulaire 24, puis opérer le vissage 3063393 9 de l'écrou 5 sur cette première tige filetée 21 du goujon 20 de sorte à plaquer rigidement la ou les cosses 40 entre le collet 22 et cet écrou 5. Une fois mise en place, la coopération par emboitement entre la coupelle 30 et le collet 22 du goujon de prise de masse 20 empêche 5 toute rotation relative entre ces deux éléments, la ou les cosses 40 étant également bloquées à rotation par rapport à la coupelle 40 grâce à la présence des créneaux 35. Selon des variantes de réalisation non représentés, le dispositif de mise à la masse ne comporte pas de coupelle de distribution telle que 10 30, par exemple lorsqu'une seule cosse est destinée à être fixée au goujon de prise de masse 20. Selon d'autres variantes de réalisation non représentées, la section externe du collet du goujon de prise de masse et le trou d'indexage de l'embase de la coupelle peuvent présenter une forme 15 polygonale différente, par exemple triangulaire, carré ou encore hexagonale. Selon encore d'autres variantes de réalisation non représentées, la coupelle de distribution est différente. Les moyens de retenue axiale et/ou anti-retrait peuvent notamment être absents ou conformés 20 différemment. D'une manière générale, on rappelle 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. 25 REVENDICATIONS1. Dispositif de mise à la masse de cosses électriques comportant un goujon métallique de prise de masse (20) doté d'une première tige filetée (21) et d'un collet (22) s'étendant radialement à la base de ladite première tige (21), ledit goujon (20) étant destiné à être fixé contre une paroi métallique (4) de sorte que ledit collet (22) soit plaqué contre une première face (4B) de ladite paroi (4), ladite première tige filetée (21) étant destinée à coopérer avec un premier écrou (5) pour permettre la fixation entre ledit collet (22) et cet écrou (5) d'au moins une cosse électrique (40) enfilée préalablement sur cette première tige (21) ; caractérisé en ce que ledit goujon (20) comporte en outre une seconde tige filetée (23) alignée coaxialement avec ladite première tige (21) et s'étendant à l'opposée de cette dernière depuis ledit collet (22), ladite seconde tige (23) étant destinée à être engagée au travers d'un orifice (6) ménagé dans ladite paroi (4), puis vissée dans le taraudage d'un second écrou (7) soudé sur le pourtour dudit orifice (6) contre la seconde face (4A) de ladite paroi (4), ledit collet (22) présentant en outre une section externe polygonale destinée à coopérer avec un embout de vissage de forme complémentaire pour assurer le vissage de ladite seconde tige filetée (23) sur ledit second écrou (7). 2. Dispositif de mise à la masse selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit collet (22) présente une section externe octogonale. 3. Dispositif de mise à la masse selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le filetage de ladite seconde tige (23) dudit goujon (20) est de type auto-taraudeur. 4. Dispositif de mise à la masse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite seconde tige (23) présente une longueur supérieure à l'épaisseur dudit second écrou (7) de sorte à 3063393 11 pouvoir servir, après la mise en place dudit goujon (20), de point de fixation pour un autre organe du véhicule. 5. Dispositif de mise à la masse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une coupelle de 5 distribution (30) comportant une embase (31) surmontée par une pluralité de créneaux périphériques (35) délimitant entre eux des fenêtres de passage (36) destinées chacune à être traversée radialement par une partie (43) d'une dite cosse (40), ladite embase (31) étant munie d'un trou d'indexage (32) dont le profil est 10 complémentaire de celui de la section externe polygonale dudit collet (22), de sorte à pouvoir s'y emboîter par correspondance de forme. 6. Dispositif de mise à la masse selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite coupelle de distribution (30) est venue d'une seule pièce par moulage à partir d'un matériau thermoplastique. 15 7. Dispositif de mise à la masse selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite coupelle de distribution (30) comporte des moyens de retenue axiale (37) de la au moins dite cosse (40). 8. Dispositif de mise à la masse selon la revendication 7, 20 caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue axiale sont constitués par des languettes déformables élastiquement (37) s'étendant au sommet desdits créneaux périphériques (35) et saillant chacune tangentiellement de part et d'autre d'un dit créneau (35), l'écartement entre les extrémités libres en regard des languettes (37) de deux 25 créneaux périphériques (35) adjacents étant inférieur à la largeur de ladite partie (43) d'une dite cosse (40). 9. Dispositif de mise à la masse selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ladite coupelle de distribution (30) comporte des moyens anti-retrait (33) aptes à coopérer par 30 encliquetage lors de son emboitement avec des moyens complémentaires (24) prévus sur ledit collet (22) du goujon de prise de masse (20) pour empêcher son déboitement accidentel 10.Dispositif de mise à la masse selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens anti-retrait comporte deux pattes 3063393 12 élastiques (33) de plus faible épaisseur que ladite embase (31) et saillant radialement, de façon diamétralement opposée, à l'intérieur dudit trou d'indexage (32) depuis la face de ladite embase (31) tournée vers ladite paroi (4), les dites pattes (33) étant destinées à venir 5 s'encliqueter dans un dégagement annulaire (24) ménagé sur ledit collet (22) du goujon (20).