Brevet FR2789353A1 — publié le 20000811

L'invention concerne en particulier un procédé pour équiper, avec une pièce d'équipement en forme générale de plaque, une zone de carrosserie d'un véhicule devant recevoir des câbles électriques. Le câblage électrique d'un véhicule automobile est une opération délicate, d'autant que de plus en plus de fils doivent passer le long de la carrosserie. Ainsi, dans un véhicule automobile, des fils circulent dans les longerons, les montants de baies, le long du plancher. Les conditions de mise en place de ces fils électriques, ainsi que des pièces d'équipement qui recouvrent la zone de carrosserie concernée, posent des problèmes liés: - aux risques de venir endommager les fils électriques lors de la pose de la pièce d'équipement, si celle-ci est mise en place après les fils, ou au contraire de gêner la mise en place d'équipement si les fils sont posés avant, à l'endroit de la zone de carrosserie, - à la protection effective des fils électriques au moment de leur mise en place en regard de la zone de carrosserie concernée, - à la difficulté, pour le constructeur automobile, d'obtenir des conditions d'installation de la pièce d'équipement et des fils qui soient fiables, suffisamment simples à mettre en oeuvre et d'un cofit approprié à des conditions d'intervention en série (chaîne d'assemblage). L'invention a pour objet de prendre en compte ces problèmes et d'y apporter une solution. Pour cela, l'invention propose: - de fabriquer d'abord la pièce d'équipement en faisant passer et en maintenant les câbles électriques à l'intérieur de l'épaisseur de cette pièce, - de fournir la pièce d'équipement ainsi pourvue à un poste d'assemblage o l'on va disposer la pièce en regard de la zone de carrosserie du véhicule, laquelle est éventuellement déjà revêtue d'une plaque protectrice (telle qu'un sous-tapis insonorisant), - puis de maintenir vis-à-vis de la carrosserie ladite pièce d'équipement ainsi disposée. De cette manière, il va être possible de "préintégrer" ou "pré- assembler" les fils électriques et la pièce d'équipement, cette opération s'effectuant typiquement chez un équipementier du constructeur automobile, puis de livrer cette pièce d'équipement avec ses câbles électriques "intégrés" chez le constructeur, de manière que les opérateurs du poste d'assemblage concerné n'aient plus qu'à placer la pièce d'équipement en regard de la zone de carrosserie et à l'y maintenir, sans risque pour les câbles électriques du fait de leur maintien et de leur protection à l'intérieur de la pièce d'équipement. La sécurité des câbles en sera accrue, de même que la facilité de montage pour les opérateurs du poste d'assemblage. Une diminution du coût d'ensemble est également prévue. Selon une caractéristique complémentaire, et selon une première possibilité de fabrication de la pièce d'équipement, l'équipementier fabricant pourra procéder comme suit: - on place les câbles électriques dans un moule de moussage et on les y maintient par l'intermédiaire de plots les écartant de la paroi du moule, - on fait par ailleurs passer ces cables à travers un joint souple disposé localement en bordure de la cavité de moulage, pour faire déboucher les extrémités libres des câbles en dehors de la cavité de moulage, - on apporte une matière plastique moussante à l'intérieur de la cavité, de manière à bloquer les cables avec cette matière moussante.. Selon un autre mode de réalisation, on reproduira les étapes juste cidessus, avec toutefois comme particularité complémentaire de venir disposer dans le moule une plaque insonorisante, sur une face de la cavité du moule opposée à celle o sont placés les plots d'écartement des câbles. Selon une autre alternative de réalisation dans laquelle la pièce d'équipement comprend un revêtement décoratif, pouvant se présenter comme une couche d'étoffe, telle qu'une moquette ou une plaque de revêtement en velours ou tissu (voire cuir), les câbles électriques seront alors disposés du côté envers de ce revêtement (côté opposé à la face décorative) et seront maintenus en liaison avec elle avantageusement par l'intermédiaire d'un film protecteur plastique arrière d'enrobage fixé contre l'envers dudit revêtement, par exemple par une colle ou une soudure. Selon encore une alternative de réalisation, le film protecteur plastique précité pourra être remplacé par une couche de feutre, cette couche de feutre servant typiquement de doublure d'insonorisation à placer en envers de la couche décorative de revêtement. A noter qu'une association couche de feutre insonorisant/film protecteur avec interposition de câbles entre eux est également prévue. Ainsi, les câbles électriques, avant même d'être montés sur la zone de carrosserie concernée, seront "préintégrés" à la pièce d'équipement (qu'il s'agisse d'une pièce décorative ou au contraire d'une pièce technique de doublure d'un panneau décoratif, telle en particulier qu'une doublure d'insonorisation) en étant soient noyés à l'intérieur d'une couche protectrice d'insonorisation (couche de mousse en particulier), soient interposés entre deux sous-couches (telles qu'une couche de mousse et une plaque insonorisante complémentaire ou encore un film protecteur et l'envers d'une moquette ou une couche de feutre). Outre ce qui vient d'être présenté, l'invention concerne également la pièce d'équipement en elle-même, en ce qu'il s'agit d'une pièce préfabriquée intégrant des câbles électriques, lesquels sont donc, comme on vient de le dire, protégés et maintenus à l'intérieur de la pièce, même si bien entendu leurs extrémités libres débouchent en dehors de cette pièce pour permettre des connexions électriques. A cet égard, une caractéristique complémentaire de l'invention prévoit d'ailleurs que la pièce d'équipement présente localement, en bordure, à l'endroit o les câbles débouchent en dehors de la pièce, des cavités de protection à l'intérieur desquelles pourront être disposées les connexions électriques équipant les extrémités libres des cables (ceci étant particulièrement adaptés lorsque lesdits câbles sont revêtus, d'un côté au moins, par une plaque plastique de type "septum". Les tapis de plancher de véhicules automobiles, ainsi que les insonorisants de tunnels, voire les tapis de coffre et/ou de passages de roues, sont particulièrement concernés par l'invention. Une description plus détaillée de l'invention va maintenant être fournie en relation avec les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre schématiquement en perspective locale une pièce d'habillage de plancher (à l'envers) équipée de câbles intégrés, - la figure 2 est une coupe selon II - II de la figure 1, - la figure 3 montre schématiquement en vue perspective l'intégration d'un faisceau de câbles électriques dans un insonorisant de sous-tapis, - les figures 4 et 5 montrent deux sections d'un moule de fabrication d'une pièce d'équipement conforme à l'invention, comme par exemple la pièce de la figure 3, - les figures 6 et 8 schématisent une pièce finie obtenue avec le moule des figures 4 et 5. - la figure 7 montre un plot de maintien et de positionnement des câbles électriques à l'intérieur du moule de moussage des figures 4 et 5, - et la figure 9 montre en perspective schématique une pièce d'équipement de tunnel de plancher. Sur la figure 1, on voit donc représenté le côté envers la (non visible en position normale d'utilisation) d'un tapis de garnissage intérieur 1 de véhicule automobile. Typiquement, le tapis 1 est une moquette qui en l'espèce a été formée pour présenter quatre caves à pieds 3a, 3b, 3c, 3d, tels qu'il en existe dans un plancher de véhicule, devant les sièges avant. Il s'agit là de quatre excroissances définissant entre elles une sorte de double canal ouvert 5, 7, en croix, le tunnel longitudinal 7 croisant sensiblement au milieu la traverse 5. Le long du tunnel 7, sont disposés six câbles 91, 92, 93, 94, 95, 96. A une extrémité libre, les six câbles sont liés suivant une bande plate unique et raccordés à un connecteur unique 11. A l'extrémité opposée du tunnel 7, on retrouve deux groupes de deux câbles 91, 92 et 93, 94 avec chacun un connecteur, tandis que deux câbles plus courts 95 et 96, chacun équipés d'un connecteur terminal sont interrompus sensiblement au croisement des deux cavités allongées 5, 7. Tout ce faisceau de cables est recouvert, le long de l'essentiel au moins de son parcours au regard de la pièce d'habillage 1, par un film protecteur 13. Il s'agit là d'un film protecteur en matière plastique tel qu'un film en polyéthylène, de quelques dixièmes de millimètre (voire de quelques millimètres) d'épaisseur. D'autres matières plastiques pourraient convenir. Le revêtement plastique 13 est fixé à l'envers de la pièce d'étoffe 1, de préférence par une colle, voire par des points ou lignes de soudure à ultrasons, ainsi que le montre plus clairement la figure 2. Sur cette figure, on retrouve les deux câbles 93 et 94, côté à côte, interposés à plat entre l'envers la de la moquette 1 et la feuille de revêtement arrière 13 qui est donc fixée à la moquette, de part et d'autre des câbles, à l'endroit des zones de fixation latérales 15a, 15b. Sauf si la feuille 13 est intégralement revêtue d'une couche adhésive, les cables (tels que 93 et 94) pourront coulisser à l'intérieur du "tunnel" ainsi formé, tout en étant bien maintenus latéralement par la feuille 13, laquelle les empêchera en particulier de suivre une forme autre que celle imposée par la plaque de moquette 1. D'endroits en endroits, chaque bande de revêtement 13 pourra être interrompue, en particulier du fait des changements de pente. Ainsi, si, comme on le conseille, les deux doubles câbles 91, 92 et 93, 94, sont plaqués contre les flancs latéraux des plots saillants (respectivement 3a, 3b et 3c, 3d), par deux séries de bandes interrompues de feuille de revêtement (repérées respectivement 13, 13, et 132,, 133), chacune de ces bandes pourra s'interrompre à l'endroit de la cavité longitudinale transversale 5, pour reprendre juste après, permettant ainsi notamment de laisser sortir les deux câbles 95, 96. Une fois la pièce de garnissage 1 ainsi équipée, l'équipementier responsable de cette pièce va pouvoir la livrer au constructeur automobile dont les opérateurs du poste d'assemblage concerné n'auront plus qu'à placer la pièce 1 (en position retournée par rapport à celle de la figure 1) par dessus la zone de carrosserie o sont ménagés les caves à pieds de plancher. Eventuellement, une plaque complémentaire, telle qu'une plaque d'absorbant phonique (feutre, feuille plastique épaisse,...) aura été précédemment disposée de manière traditionnelle par l'opérateur sur le plancher. On notera que, quoi qu'il en soit, la feuille protectrice 13 évitera aux câbles des mouvements intempestifs lors de l'installation de la pièce 1 et les protégera d'éventuelles aspérités. En fin de pose, la pièce de garnissage 1 sera fixée par tout moyen approprié au plancher du véhicule, tel que par des agrafes passant à travers les orifices de fixation 15. A noter qu'en alternative, les câbles 9 pourraient être interposés entre la couche de moquette 1 et une doublure arrière constituée par une couche insonorisante de feutre traditionnel collée en envers du tapis 1 de manière donc à emprisonner les câbles, tout en maintenant bien entendu accessibles leurs extrémités. Sur la figure 3, on a représenté schématiquement en perspective le cas de l'intégration d'un faisceau de câbles électriques (représentés dans leur ensemble 9) dans un insonorisant de sous-tapis 10 destiné au plancher des places avant ou arrière d'un véhicule. Il ne s'agit donc pas là d'un tapis de moquette (c'est-à-dire directement de la pièce de garnissage qui est visible lorsque l'occupant est dans le véhicule) mais au contraire de la plaque insonorisante souple qui est disposée sous la moquette, dans l'habitacle (pièce typiquement appelée "sous-tapis"). Typiquement, la pièce d'équipement 10 se présente comme une plaque formée, de l'intérieur de laquelle débouche les câbles 9. Comme dans le cas précédent, ces câbles s'étendent essentiellement, suivant deux groupes repérés 19, 29, le long de deux flancs 21, 31, de la pièce 10. Ainsi, ces câbles seront disposés dans une zone naturellement plus protégée mécaniquement que s'ils étaient à plat, dans le plan général 20 de la pièce (cette remarque étant d'ailleurs valable également pour l'illustration de la figure 1). Typiquement, la pièce 10 sera constituée d'une couche de mousse de quelques millimètres (ou dizaines de millimètre) d'épaisseur (telle qu'une mousse de polyuréthanne) ou d'un assemblage entre une telle couche de mousse et une feuille plastique de densité relativement élevée repérée 23 sur la figure 4, voire d'un assemblage couche de feutre insonorisant/film protecteur 13. La couche insonorisante 23 est de préférence un septum absorbeur de bruits (tel par exemple que le "septum" décrit dans FR-A-2 733 933) ayant un module d'YOUNG inférieur à 500 MPa environ, étanche à l'air, et de masse surfacique supérieure à 1 kg/m2 environ, comportant dans sa constitution au moins une matière injectable, thermoplastique (polyoléfine ou polychlorure de vinyle) ou thermodurcissable (polyuréthanne et des charges telles que craie, sulfate de baryum,...), de préférence représentant plus de 50 % en poids de matière injectée avec une densité supérieure à 2. Pour constituer la pièce d'insonorisation phonique 20, le septum 23 est (dans l'exemple illustré) doublé par une couche de mousse insonorisante 25, poreuse, par exemple en mousse de polyuréthanne (encore qu'il pourrait s'agir, en alternative, d'un feutre de polyester ou phénolique). Les câbles électriques sont noyés entre les deux couches 23 et 25. Les figures 4 et 5 illustrent schématiquement une possible fabrication de la pièce 10 à cables intégrés. Il s'agit d'un moule de moussage repéré dans son ensemble 30. Le moule comprend deux parties principales 31, 33, définissant entre elles une cavité de moulage 35. A l'endroit de la sortie des câbles 9 (voir figure 4), la cavité est localement interrompue pour définir une sous-cavité extérieure 37 isolée de la cavité de moussage 35. Les cables passent de la cavité 35 à la sous-cavité 37 en traversant un joint d'étanchéité 39, de telle manière que l'essentiel de la longueur du câble concernée s'étend dans la cavité 35, sa partie terminale et sa connexion 9a s'étendant dans la sous-cavité 37, de telle manière que lors du moussage, la connexion 9a ne soit pas noyée dans la mousse. De préférence (mais non obligatoirement), la feuille préformée 23 s'étendra d'un côté au-dessus de toute la cavité de moussage 35, ainsi que par dessus la sous-cavité 37, pour les raisons expliquées ci-après. Le procédé de fabrication utilisable avec un tel moule peut être le suivant: Le faisceau de câbles électriques 9 placé dans la cavité 35 y est maintenu. Pour cela, on pourra utiliser des plots tels que repérés 41 pour l'un d'entre eux sur la figure 7. Ces plots se dresseront localement à l'intérieur de la cavité de moussage, du côté de la partie 31, à l'opposé donc de la partie (33) qui reçoit le septum 23. Les plots 41 présenteront une découpe 43 de largeur adaptée pour que l'on puisse y placer la bande de câbles 9. D'éventuels rebords latéraux de maintien éviteront que la bande puisse sortir du plot, sans pour autant empêcher la mousse de se développer autour de ces câbles, dans l'espace laissé libre (sinon, les câbles pourront être sensiblement plaqués contre le septum 23). On place alors contre une paroi intérieure du moule le septum 23 que l'on met en forme. Une fois le septum et les câbles ainsi positionnés, le moule pourra être fermé et la mousse plastique injectée dans la cavité 35 o elle se répartira et se développera pour emprisonner les câbles en les noyant à l'intérieur de sa propre masse, ou entre elle et le septum. Les figures 6 et 8 schématisent localement la pièce finie. On retrouve donc le faisceau de câbles 9, la couche de mousse 25 et le septum 23. On remarque que le septum 23 déborde au-dessus d'une cavité 47 entourée de mousse sur trois côtés, mais ouverte sur deux autres. A l'intérieur de cette cavité est de préférence logée l'extrémité libre du câble et son connecteur 9a, permettant ainsi de les protéger, tant que l'opérateur n'aura pas eu à les connecter. Pendant toute cette période d'attente, cette extrémité du câble 9 pourra en particulier être repliée en une succession de serpentins comme cela apparaît sur la figure 6 mais également sur la figure 3, à l'endroit de la zone repérée 9b (une partie des serpentins ayant été défaits lorsque l'on a commencé à tirer le câble pour le déployer). A noter qu'un tel pliage en serpentin facilite l'accès au connecteur 9a et évite les mauvais positionnements du câble dommageables pour sa fiabilité. On aura compris qu'à l'intérieur du moule 30, la forme du septum 23 pourra être celle montrée sur la figure 3, avec donc deux flancs 21, 31, le long desquels auront été prépositionnées les bandes de cables avant qu'on ait apporté la mousse de remplissage 25, la forme des plots 41 étant bien entendu adaptée en conséquence. A noter également que la cavité 47 permettra de découper la pièce 10 directement dans le moule, les couteaux de découpe (traditionnels en soi, donc non décrits ici) étant positionnés sur le pourtour de la cavité 35, mais à l'écart de la cavité 37. Sur la figure 9, la pièce d'équipement 50 représentée est une pièce d'insonorisation de tunnel d'un véhicule automobile. C'est ce qui explique la forme à partie centrale renflée 51 assimilable à un canal prolongé latéralement par deux rebords extérieurs 53, 55. Une fois encore, les câbles à nouveau repérés 9; 91, 92,...--, 96, s'étendent localement le long des flancs latéraux 51a, 51b, du bourrelet longitudinal 51 de la pièce. Une fois encore, l'intégration des cables électriques dans la pièce d'équipement peut être effectuée selon le procédé de moulage expliqué pour la pièce 10, avec ou sans présence d'un septum. Bien entendu avec la forme propre à l'application retenue, d'autres pièces d'équipement ou de garnissage intérieur d'un véhicule sont de fait concernées par l'invention, telles qu'un revêtement de tablier, un revêtement de passages de roues, un sous-tapis de coffre, une doublure intérieure de pavillon, une doublure de montant de baies,... Dans le cas des pièces 10 et 50 illustrées respectivement sur les figures 3 et 8, il s'agit d'une pièce d'insonorisation et donc pas d'une pièce d'aspect. Dans ces conditions, après avoir disposé la pièce 10 ou 50 sur la zone de carrosserie concernée (zone de plancher en l'espèce), l'opérateur qui aura reçu cette pièce du fournisseur, placera par dessus elle (plus précisément par dessus la couche de mousse) une autre pièce d'habillage (moquette, revêtement tissu, habillage de cuir) également reçue du fournisseur, et il ne lui restera plus alors qu'à fixer la pièce d'habillage à la carrosserie et à réaliser la connexion appropriée des câbles. Suivant une variante de réalisation, on pourrait remplacer la mousse 25 par une plaque de feutre insonorisant phonique préformée, collée contre une face du septum 23 (solution non représentée). Les câbles électriques seraient alors interposés entre ces deux couches de matériaux. Suivant encore une autre variante qui n'est pas non plus représentée, le septum 23 pourrait être remplacé par une couche de film protecteur 13, de telle sorte que la doublure d'insonorisation alors réalisée comprendrait donc une couche de feutre et un film protecteur bloquant entre eux les câbles électriques concernés. Dans ce cas, le film protecteur serait mis en place, de préférence contre la carrosserie, tandis que la couche de feutre viendrait contre l'élément de garnissage supérieur (moquette par exemple). Revendications 1. Procédé pour équiper, avec une pièce d'équipement en forme générale de plaque, une zone de carrosserie d'un véhicule devant recevoir des cables électriques (9), dans lequel: - on fabrique d'abord la pièce d'équipement (1, 10, 50) en faisant passer et en maintenant les cables électriques (9; 91, 92,...) à l'intérieur de l'épaisseur de cette pièce, - on fournit la pièce d'équipement ainsi pourvue à un poste d'assemblage o l'on va disposer la pièce en regard de la zone de carrosserie du véhicule, laquelle est éventuellement déjà revêtue d'une plaque protectrice d'insonorisation, - puis on maintient vis-à-vis de la carrosserie ladite pièce d'équipement ainsi disposée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que: - on place les cables électriques (9) dans un moule de moussage (30) et on les y maintient par l'intermédiaire de plots (41) les écartant de la paroi du moule, - on fait par ailleurs passer ces cables à travers un joint souple (39) disposé localement en bordure de la cavité de moulage (35), pour faire déboucher les extrémités libres des cables en dehors de la cavité de moulage, - on apporte une matière plastique moussante à l'intérieur de la cavité, de manière à bloquer les câbles avec cette matière moussante. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on place également dans le moule une plaque insonorisante (23), sur une face de la cavité du moule opposée à celle o sont placés les plots d'écartement des cables. 4. Procédé selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce qu'on fait déboucher les extrémités libres des cables dans une sous-cavité (37) du moule (30) o ces extrémités sont isolées de la cavité de moulage (35). 5. Pièce d'équipement pouvant être obtenue par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, renfermant intérieurement, dans son épaisseur, des câbles électriques (9; 91, 92,..., 96) présentant des extrémités libres qui débouchent à l'extérieur de ladite pièce. 6. Pièce selon la revendication 5, caractérisée en ce que les cables sont disposés le long de flancs (51a, 51b; 19, 29) que présente la pièce. 7. Pièce selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que les câbles sont disposés entre une face envers (la) d'un revêtement décoratif (1) et un film protecteur arrière (13, 131,...) fixé à la face envers du revêtement, de part et d'autre des câbles. 8. Pièce selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que les cables sont disposés entre une couche de mousse (25) et un septum (23) de densité plus élevée que la couche de mousse, lesdites couches appartenant à une doublure insonorisante (10, 50) destinée à être rapportée contre une pièce décorative d'habillage intérieur du véhicule. 9. Pièce selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que les câbles sont disposés entre une couche de feutre insonorisant et un septum (23) insonorisant en matière plastique injectée, la couche de feutre et le septum appartenant à une doublure insonorisante destinée à être rapportée contre une pièce décorative d'habillage intérieur du véhicule. 10. Pièce selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que les câbles sont disposés entre une couche de feutre insonorisant et un film protecteur arrière (13, 13f,...) fixé à la couche de feutre, de part et d'autre des câbles. 11. Pièce selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que les câbles sont disposés entre une couche de feutre insonorisant et une plaque décorative en étoffe (1) fixées l'une à l'autre. 12. Pièce selon la revendication 8, caractérisée en ce que la couche de mousse (25) présente localement et en bordure, au moins une cavité (47) ouverte sur l'extérieur pour y loger une extrémité libre (9a) des câbles (9). 13. Pièce selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce qu'il s'agit d'une pièce (50) de doublure insonorisante de tunnel pour un habitacle de véhicule automobile. 14. Pièce selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce qu'il s'agit d'une pièce de revêtement décoratif (1) d'habillage de plancher pour un habitacle de véhicule automobile. 15. Pièce selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce qu'il s'agit d'une pièce (10) de doublure insonorisante de plancher ou de passages de roues pour véhicule automobile.