Brevet FR2707436A1 — publié le 19950113

La présente invention concerne le domaine des systèmes comprenant un câble de liaison électrique. La présente invention s'applique notamment, mais non exclusivement, aux capteurs électriques pour véhicules automobiles. Pour réduire l'encombrement et le coût des capteurs destinés au marché automobile, on a tenté de surmouler au moins une partie du boîtier des capteurs, directement sur le câble électrique de liaison, à l'aide d'outillage spécifique d'injection de polymère thermoplastique ou thermodurcissable composant ladite partie de boîtier. Toutefois, les tentatives dans ce sens n'ont pas donné jusqu'ici satisfacation. En effet, les ensembles ainsi obtenus ne répondent pas à l'ensemble du cahier des charges requis, notamment dans le domaine des véhicules automobiles, quant à la tenue mécanique (arrachement), l'étanchéité, la tenue thermique, chimique, etc En particulier, une analyse des ensembles ainsi obtenus par surmoulage direct sur un câble électrique de liaison permet d'observer généralement quatre problèmes i) cuisson de la gaine extérieure du câble électrique au contact de la matière plastique en fusion, généralement une température comprise entre 300 et 4000C, ii) déplacement du câble électrique sous la pression d'injection (généralement 300 à 700 bars) entraînant un arrachement superficiel et un non respect des côtes de position, iii) perforation locale de la gaine extérieure du câble sous l'effet des jets d'injection, et iv) à l'utilisation, après une série de flexion alternée du câble, coupure de la gaine de celui-ci à la sortie du boîtier surmoulé, au niveau de l'angle saillant du boîtier obtenu dans l'outillage. Compte-tenu des problèmes ainsi rencontrés qui altèrent fortement les caractéristiques mécaniques et l'isolation électrique des conducteurs, les projets de surmoulage sur câble électrique ont été abandonnés pour les applications aux capteurs destinés au marché des véhicules automobiles. La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les systèmes existants. Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention, grâce à un système électrique comprenant - un câble électrique de liaison, - un canon serti sur le câble, lequel canon possède une extrémité axiale, par laquelle le câble électrique émerge à l'extérieur du système, qui présente une surface interne évasée à bord arrondi, pour éviter toute blessure du câble, et - une enveloppe surmoulée sur le canon, en retrait par rapport à l'extrémité axiale de celui-ci, de sorte que cette extrémité axiale émerge à l'extérieur de l'enveloppe, le point d'injection de l'enveloppe étant placé en regard du canon. La présente invention concerne également un procédé d'obtention d'un tel système électrique qui comprend les étapes consistant à - sertir un canon sur un câble électrique de liaison, lequel canon possède une extrémité axiale par laquelle le câble électrique émerge à l'extérieur du système, qui présente une surface interne évasée à bord arrondi pour éviter toute blessure du câble, - placer l'ensemble canon/câble ainsi obtenu dans un moule en positionnant l'extrémité axiale précitée du canon dans une zone de positionnement complémentaire formée dans le moule, et - injecter une matière thermoplastique ou thermodurcissable dans le moule pour former une enveloppe surmoulée sur le canon, en retrait par rapport à l'extrémité axiale de celui-ci, de sorte que cette extrémité émerge à l'extérieur de l'enveloppe, chaque point d'injection de l'enveloppe étant placé en regard du canon. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard du dessin annexé sur lequel la figure unique représente une vue schématique en coupe axiale longitudinale d'un capteur électrique conforme à la présente invention. On a représenté schématiquement sur la figure annexée, un système électrique conforme à la présente invention comprenant un câble électrique de liaison 10, un canon 20 et un boîtier surmoulé 30. Le câble électrique 10 peut être formé de toute structure connue appropriée. En particulier, le câble peut comprendre un nombre de conducteurs quelconque. De préférence, le câble 10 est muni d'une enveloppe extérieure 12 en matériau compatible avec le matériau surmoulé, par exemple le matériau thermoplastique, thermodurcissable ou élastomère. Le canon 20 est généralement cylindrique de révolution autour d'un axe central 21. Il possède un diamètre interne et un diamètre externe sensiblement constants sur toute sa longueur. Toutefois, au niveau d'une extrémité axiale 22 destinée à être placée à l'extérieur du boîtier 30, le canon 20 possède sur sa surface extérieure 23, un bourrelet annulaire 24. De préférence, ce bourrelet annulaire 24 possède une enveloppe générale torique. Ce bourrelet 24 sert en particulier au positionnement du canon 20 dans le moule, avant injection. Par ailleurs, au niveau de la même extrémité axiale 22 le canon 20 possède au niveau de sa surface interne 25 une surface évasée 26 à bord arrondi qui se raccorde sur l'enveloppe du bourrelet annulaire torique 24 pour former un profil non blessant, autorisant des flexions multiples du câble électrique 10 sans risque de coupure de celui-ci au niveau de la sortie du canon 20. Le canon 20 est réalisé de préférence en métal, par exemple en laiton. Grâce à ses caractéristiques mécaniques, le canon 20 peut être utilisé, saisi par des pinces, clés ou tout moyen équivalent, pour faciliter la manipulation, le retrait, le maintien axial ou en rotation du capteur. Le cas échéant, le bourrelet annulaire 24 peut à cet effet présenter une section extérieure non symétrique de révolution autour de l'axe 21, par exemple de contour hexagonal ou encore présenter des striures radiales ou une une-gorge annulaire. Le canon 20 peut être réalisé par sectionnement d'un tube, puis matriçage pour former le bourrelet 24, ou encore à partir d'une bande roulée, avec recouvrement le long de la génératrice pour éviter toute fuite de matière lors du surmoulage. Dans le cadre de la présente invention, pour réaliser le système représenté sur la figure annexée, on procède essentiellement comme suit. Dans un premier temps, le canon 20 est serti sur le câble 10. Sur la figure annexée, la zone de sertissage du canon 20 sur le câble est référencée 27. De préférence, cette zone de sertissage 27 est située aux environs du tiers de la longueur du canon 20, plus proche de la seconde extrémité axiale 28 de celui-ci. L'ensemble canon 20/câble 10 ainsi obtenu est ensuite positionné dans un moule adéquat complémentaire du boîtier 30 recherché. On notera que de préférence le bourrelet annulaire 24 est placé dans une zone de positionnement adéquate formée dans le moule pour garantir un positionnement précis du canon 20 par rapport au boîtier 30, et par rapport aux points d'injection. Plus précisément, dans le cadre de la présente invention, les points d'injection sont positionnés très préférentiellement face au canon 20, par exemple en regard de la zone de sertissage 27. Il reste alors à injecter la matière thermoplastique ou thermodurcissable composant le boîtier 30, dans le moule refermé sur cet ensemble. Le boîtier 30 ainsi obtenu peut être formé d'un boîtier complet refermé sur un transducteur préalablement raccordé sur l'extrémité du câble électrique 10, comme schématisé sur la figure 1, ou préférentiellement, une partie seulement de boîtier 30 complétée ultérieurement par tout moyen approprié, tel que par encliquetage, collage ou soudure par une coquille de boîtier complémentaire. Comme on le voit sur la figure 1, le surmoulage du boîtier 30 est formé en retrait de l'extrémité axiale 22 du canon 20 de sorte que cette extrémité axiale 22 émerge du boîtier surmoulé 30 à la fois pour garantir un positionnement précis au moment de l'injection et faciliter les manipulations ultérieures du capteur par saisie du canon 20. Cependant, comme on le voit également sur la figure 1, de préférence le surmoulage du boîtier 30 est réalisé au-delà du canon 20 sur la seconde extrémité axiale 28 de celui-ci, de sorte que la matière injectée composant le boîtier 30 vienne en contact direct avec la gaine 12 du capteur 10, dans la zone référencée 14 sur la figure annexée. Grâce à cette disposition, de contact direct entre la matière injectée composant le boîtier 30 et la gaine extérieure 12 du câble 10, on garantit l'étanchéité du système par fusion superficielle et soudure localisée de la gaine 12 du câble 10 et du matériau surmoulé composant le boîtier 30. Par rapport au procédé de surmoulage direct sur le câble 10 antérieurement proposé, la présente invention offre notamment les avantages suivants a) le ou les jet(s) d'injection ne percute(nt) pas directement le câble, mais parvienne(nt) sur le canon 20. On évite ainsi tout risque de perforation de la gaine extérieure 12 du câble 10. b) le canon 20 réalise un écran thermique qui préserve la gaine 12 dans la partie du câble 10 qui sera la plus sollicitée en utilisation (sortie du capteur). c) le déplacement du câble ne peut affecter la partie du câble placée à l'extérieur du capteur, en raison du sertissage défini sur la gaine 12. Le déplacement du câble est au pire localisé sur le côté interne du boîtier 30, généralement repris ultérieurement, et qui n'affecte aucunement la longueur de raccordement. d) le profil non blessant 26 est obtenu directement sans opération d'usinage ou de reprise du capteur après le surmoulage. e) le sertissage du canon 20 sur le câble 10 permet d'obtenir une bonne résistance à l'arrachement, f) le surmoulage direct sur une partie 14 du câble permet d'assurer l'étanchéité sur celui-ci. g) la présente invention permet grâce à l'adoption d'une forme adéquate sur l'extrémité émergente 22 du canon de faciliter les manipulations. h) la présente invention permet enfin une identification aisée du type de capteur par coloration adéquate du canon 20. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1. Système électrique caractérisé par le fait qu'il comprend - un câble électrique de liaison (10), - un canon (20) serti sur le câble (10), lequel canon possède une extrémité axiale (22) par laquelle le câble électrique (10) émerge à l'extérieur du système, qui présente une surface interne (26) évasée à bord arrondi, pour éviter toute blessure du câble (10), et - une enveloppe (30) surmoulée sur le canon (20) en retrait par rapport à une extrémité axiale (22) de celuici, de sorte que cette extrémité émerge à l'extérieur de l'enveloppe (30), chaque point d'injection de l'enveloppe (30) étant placé en regard du canon (20). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le canon (20) est formé d'un cylindre qui possède un diamètre extérieur et un diamètre intérieur sensiblement constants sur toute sa longueur. 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le canon (20) est formé d'un cylindre comportant à son extrémité axiale émergeant du système une structure en saillie, tel qu'un bourrelet annulaire (24), de préférence d'allure torique. 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le canon (20) est réalisé en métal, avantageusement en laiton. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le canon (20) est formé par sectionnement d'un tube. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le canon (20) est formé par roulage d'une bande. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'enveloppe (30) constitue une partie d'un boîtier de capteur. 8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'enveloppe (30) est surmoulée au-delà de la seconde extrémité (28) du canon (20) pour venir en contact direct avec le câble (10) à ce niveau. 9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le canon (20) est coloré pour permettre d'identifier le système. 10. Système électrique conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il constitue un capteur électrique, notamment pour véhicule automobile. 11. Procédé de fabrication d'un système conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à - sertir un canon (20) sur un câble électrique de liaison (10), lequel canon (20) possède une extrémité axiale par laquelle le câble électrique émerge à l'extérieur du système, - placer l'ensemble canon/câble ainsi obtenu dans un moule en positionnant l'extrémité axiale (22) du canon (20) dans une zone de positionnement complémentaire formée dans le moule, et - injecter une matière thermoplastique ou thermodurcissable dans le moule pour former une enveloppe (30) surmoulée sur le canon (20) en retrait par rapport à l'extrémité axiale (22) de celui-ci, de sorte que cette extrémité (22) émerge à l'extérieur de l'enveloppe (30), chaque point d'injection de l'enveloppe (30) étant placé en regard du canon (20). 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'enveloppe (30) est surmoulée au-delà de la seconde extrémité (28) du canon (20) pour venir en contact direct avec la surface extérieure du câble électrique de liaison (10) à ce niveau. 13. Procédé selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé par le fait que l'étape de placement de l'ensemble canon/câble consiste à positionner une extrémité saillante (24) du canon dans une cavité complémentaire du moule. 14. Procédé selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait que chaque joint d'injection est placé en regard de la zone de sertissage (27) du canon (20) sur le câble (10).