Brevet FR2845836A1 — publié le 20040416

La présente invention se rapporte à un dispositif de traversée étanche d'un faisceau de câbles électriques à travers l'ouverture de passage d'un tablier de véhicule automobile. Elle se rapporte également à un procédé de montage d'un faisceau de câble électrique dans un tel dispositif de traversée étanche. Pour permettre une liaison électrique entre différents composants situés dans le compartiment moteur d'un véhicule, et leur moyen de commande situé dans l'habitacle, il faut faire passer un faisceau électrique à travers le tablier du véhicule, par une ouverture de passage prévue dans ce tablier. Pour ce faire, on prévoit un dispositif qui permet d'assurer la traversée du faisceau de câble à travers 10 le tablier, ce dispositif assurant une bonne isolation, en particulier électrique et acoustique entre le compartiment moteur et l'habitacle, dans l'ouverture de passage, autour du faisceau. Dans ce but, il est courant d'utiliser un dispositif en forme de pièce de révolution en matériau élastomère, qui comporte une partie centrale de forme 15 générale tubulaire adaptée pour recevoir et maintenir avec un certain serrage une olive solidaire du faisceau. De cette manière, on réalise un montage et une fixation du faisceau dans la pièce de traversée de telle manière que l'espace interne de la partie centrale de la pièce de traversée soit fermée par l'olive et le faisceau électrique. A titre d'exemple, le document FR-A-2 781 096 décrit un dispositif de ce genre. L'olive précitée est une masse d'un matériau polymère qui est formée autour du faisceau et sur laquelle on engage à force et par déformation, le dispositif de traversée. On comprend que cette mise en place est relativement fastidieuse. De plus, elle requiert des outils adaptés, notamment un mandrin sur lequel est déplacé le dispositif de traversée de manière à en déformer l'espace interne pour pouvoir recevoir ladite olive. La présente invention a pour but d'apporter une solution à ces 30 problèmes en proposant un dispositif de traversée étanche de structure généralement connue mais qui facilite la mise en place de l'olive interne. Il s'agit donc d'un dispositif de traversée étanche d'un faisceau de câbles électriques à travers l'ouverture de passage d'un tablier de véhicule automobile, qui a la forme d'une pièce de révolution en matériau élastomère comprenant: - une partie centrale de forme générale tubulaire avec une entrée et une sortie pour le passage axial dudit faisceau, l'une au moins d'entre elles étant 5 dimensionnée pour enserrer ledit faisceau, son espace interne ayant un volume supérieur à celui de la portion de faisceau à accueillir; - et une partie externe coaxiale à la partie centrale, munie d'une première et d'une seconde lèvre d'étanchéité annulaires, destinées à venir en appui respectivement sur une surface externe du tablier du côté du compartiment moteur, 10 et sur une surface externe du tablier du côté de l'habitacle. De manière particulièrement remarquable, la partie centrale comporte des moyens d'accès audit espace interne, de sorte qu'il est possible d'y introduire, depuis l'extérieur, un matériau coulable et auto-réticulable, apte à le remplir au moins partiellement, en noyant et en emprisonnant ledit faisceau. Grâce à cette structure, l'espace interne de la partie centrale sert en quelque sorte de moule pour la coulée du matériau auto-réticulable qui, lorsqu'il a effectué sa prise, constitue l'olive connue de l'état de la technique. Par conséquent, grâce à cette structure, on peut se dispenser des équipements supplémentaires requis selon l'art antérieur, notamment le mandrin 20 précité. Selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives de ce dispositif: - ledit matériau de remplissage consiste en du polybutadiène réticulable à l'air; - quand les entrée et sortie enserrent le faisceau de fils, les moyens d'accès consistent en au moins un orifice supplémentaire réalisé dans la paroi de ladite partie centrale; - quand les entrée et sortie enserrent le faisceau de fils, les moyens d'accès consistent en au moins une région de paroi située au voisinage de l'une 30 et/ou l'autre de ces entrée et sortie, cette région étant déformable élastiquement, de sorte que par déplacement de ladite paroi, on ménage momentanément un orifice pour l'introduction dudit matériau; - quand les entrée et sortie enserrent le faisceau de fils, l'autre ouverture est surdimensionnée par rapport à l'encombrement du faisceau, l'intervalle 35 qui les sépare constituant lesdits moyens d'accès et autorisant l'introduction dudit matériau. a L'invention concerne également un procédé de montage d'un faisceau de câble électrique dans un dispositif de traversée étanche conforme à l'une des caractéristiques précédentes. Ce procédé se caractérise par le fait que l'on engage l'entrée dudit 5 dispositif sur le faisceau, qu'on le positionne de manière adéquate par coulissement le long de celui-ci, qu'on introduit par ledit moyen d'accès un matériau coulable et auto-réticulable dans ledit espace interne, de manière à le remplir au moins partiellement, en noyant et en emprisonnant ledit faisceau, et qu'on positionne les lèvres d'étanchéité annulaires de part et d'autre dudit tablier. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre de certains modes de réalisation préférentiels. Cette description sera faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue, selon un plan de coupe axial, médian et 15 horizontal, d'un dispositif conforme à l'invention dans lequel est reçu un faisceau de câble électrique, ce dispositif étant représenté en position de montage dans une ouverture d'un tablier de véhicule automobile; - les figures 2 à 4 sont des vues analogues à la figure 1, de trois autres modes de réalisation de l'invention. - les figures 5 à 8 sont également analogues des vues à la figure 1 et représentent encore deux autres variantes de réalisation, à conduit axial supplémentaire. Le dispositif de traversée 1 de la figure 1 est constitué d'une pièce de révolution en matériau élastomère, tel que du caoutchouc. Cette pièce d'axe longitudinal XX' est associée à une bague 5 en matière plastique, sur laquelle on reviendra ultérieurement, qui est fixé autour d'une partie de la pièce en matériau élastomère, pour faciliter l'introduction du dispositif dans l'ouverture du tablier d'un véhicule automobile et assurer sa fixation. De manière connue en soi, le dispositif 1 comporte une partie 30 centrale 2 de forme générale tubulaire, et une partie externe 3 coaxiale à la partie centrale 2, munie d'une première et d'une seconde lèvre d'étanchéité annulaires, référencées respectivement 31 et 33. Comme dit plus haut, la partie centrale est de forme générale tubulaire, avec une entrée 20 et une sortie 21 pour le passage axial d'un faisceau 35 électrique F. Ainsi que le montre la figure 1, cette partie centrale a une forme générale d'olive, sa paroi s'inscrivant, au voisinage des entrée 20 et sortie 21, dans un tronc de cône 22, respectivement 23, ou approximativement dans un tronc de cône. Dans le cas représenté ici les troncs de cône sont coaxiaux, d'axe XX'. Ils sont dirigés axialement à l'opposé de l'un de l'autre et leur " pointe " respective est dirigée vers l'extérieur. Le rebord libre du tronc de cône 23 qui ménage l'entrée 20 s'appuie sur le faisceau F en enserrant celui-ci. Quand au tronc de cône 22, il se prolonge par une collerette axiale 24, qui enserre également le faisceau, et dont l'extrémité libre est garnie d'un bourrelet périphérique 25. De manière connue en soi, l'espace interne E de la partie centrale à un volume supérieur à celui de la portion de faisceau F à accueillir. De plus et toujours de manière connue en soi, le dispositif comporte une partie externe coaxiale à la partie centrale. Elle est référencée 3 sur la figure 1 et est munie de deux lèvres annulaires d'étanchéité et de fixation 31 et 33. Ces lèvres prennent naissance au niveau d'une partie centrale et annulaire 30 du dispositif, dans laquelle l'épaisseur de matériau élastomère est 20 conséquente. La première lèvre d'étanchéité 31, qui est tournée du côté de la sortie 21, est constituée par une jupe ayant une forme générale tronconique évasée. Quant à la deuxième lèvre 33, elle s'étend depuis une excroissance annulaire 32, dirigée sensiblement axialement, du côté de l'entrée 20. Comme montré à la figure 1, le dispositif de traversée 1 est mis en place et fixé dans une ouverture traversante 40 du tablier T d'un véhicule automobile. Ce tablier est réalisé sous la forme d'une paroi qui comporte, du côté du compartiment moteur du véhicule, une tôle 4 recouverte, sur sa face dirigée vers l'habitacle par une couche d'insonorisation 40, elle-même revêtue sur sa face 30 externe dirigée vers l'habitacle par un garnissage 14. La figure 1 montre que les jupes annulaires 31 et 33 sont respectivement destinées à venir en appui l'une contre la face externe du tablier T du côté du compartiment moteur et l'autre sur la surface externe du tablier T du côté habitacle. Comme dit plus haut, autour du dispositif 1 est engagé une bague 5 de forme générale annulaire, réalisée par moulage d'une matière plastique d'une dureté supérieure à la dureté d'élastomère constituant le dispositif 1, dont la fonction est de faciliter l'introduction dudit dispositif dans l'ouverture 40 du tablier et de permettre sa fixation sur la tôle constituant la partie du tablier dirigée vers le compartiment moteur. Cette bague est par exemple du type de celle décrite dans le document FR-A-2 781 096 précité ou dans la demande de brevet français n0 01 07806 du 14 juin 2001 au nom du présent demandeur et non publiée à ce jour. Conformément à l'invention, la partie centrale du dispositif comporte des moyens d'accès à l'espace interne E de sorte qu'il est possible d'y introduire 10 depuis l'extérieur un matériau coulable et auto-réticulable apte à remplir au moins partiellement cet espace, en noyant et en emprisonnant le faisceau F. Dans la forme de réalisation de la figure 1, ces moyens d'accès consistent en un orifice supplémentaire 230 réalisé dans la paroi de la partie centrale, au niveau du tronc de cône 23, au voisinage de l'entrée 20. Dans un mode 15 de réalisation non représentée, plusieurs orifices 230 pourraient être prévus. Le matériau de remplissage dont il a été question plus haut est de préférence du polybutadiène réticulable à l'air. Grâce à cet orifice, on va pouvoir avoir accès audit espace E de manière à le remplir d'un matériau coulable et auto-réticulable, ce qui permet de se 20 dispenser du procédé fastidieux de mise en place décrit en référence à l'état de la technique. Le procédé de l'invention consiste donc à engager l'entrée 20 du dispositif 1 sur le faisceau F, à le positionner de manière adéquate par coulissement le long de celui-ci, à introduire par l'orifice 230 un matériau coulable et auto25 réticulable dans l'espace interne E, de manière à le remplir partiellement en noyant et en emprisonnant ledit faisceau, et à positionner les lèvres d'étanchéité 31 et 33, ainsi que la bague 5, de part et d'autre du tablier T. De cette manière on se dispense des outils nécessaires jusqu'ici. En quelque sorte, l'espace interne E constitue un moule pour la coulée du matériau de 30 remplissage. Dans un mode de réalisation non représenté, les moyens d'accès à l'espace E consistent en au moins une région de paroi située au voisinage de l'une et/ou de l'autre des entrée 20 et sortie 21. Cette région est déformable élastiquement (double flèche a de la figure 1), de sorte que par déplacement de cette paroi, on 35 ménage momentanément un orifice pour l'introduction du matériau de remplissage. Le dispositif représenté à la figure 2 a sensiblement la même structure que celui qui vient d'être décrit. Toutefois, il s'en différencie sur certains points. En premier lieu, la paroi tronconique 22 située du côté de la sortie 21 5 se prolonge par une collerette axiale 24 de longueur non négligeable, laquelle constitue un fourreau de guidage et de serrage pour le faisceau F. Quant à la paroi 23, celle-ci présente une hauteur réduite, de sorte que l'ouverture d'entrée 20 est surdimensionnée par rapport à l'encombrement du faisceau de manière à générer un intervalle I entre le rebord de cette paroi et ledit 10 faisceau. Dans cette forme de réalisation, c'est cet intervalle I qui constitue les moyens d'accès à l'espace interne E du dispositif et qui autorise la coulée du matériau de remplissage. On notera que dans ce mode de réalisation, la collerette 32 enveloppe complètement l'ouverture 20, cette collerette se prolongeant, comme dans le mode 15 de réalisation de la figure 1, par une seconde lèvre d'étanchéité 33. Sur cette figure, ladite lèvre a été représentée dans deux positions différentes. La première position, dans laquelle la lèvre est représentée simplement par son contour, est celle qu'elle adopte à l'état moulé, en l'absence de contrainte. Il s'agit d'une première position stable de cette lèvre. Elle peut toutefois adopter une 20 configuration retournée ou symétrique par rapport à un plan transversal perpendiculaire à l'axe XX', la lèvre étant alors dans sa position o elle est rabattue contre la paroi 42 du tablier. Enfin, on notera que la surface de l'espace interne E comporte une nervure annulaire d'accrochage 26, destinée à améliorer la retenue du matériau de 25 remplissage dans la cavité. Dans la forme de réalisation de la figure 3, la structure du dispositif 1 est sensiblement la même que la précédente. Toutefois, le dispositif étant un matériau élastomère qui consiste de préférence en du polyuréthane thermoplastique cellulaire (TPU moussé), ce matériau ayant de préférence des cellules fermées d'un 30 diamètre moyen d'environ 100 kLm, une densité de cellule d'environ 107 par cm3, une densité comprise entre 0,4 et 0,9, et une dureté comprise entre environ 75 et 85 shores A. La surface de l'espèce interne comporte deux nervures parallèles 26 d'accrochage et de retenue du matériau de remplissage. Dans le mode de réalisation de la figure 4, les caractéristiques décrites précédemment, relatives à la paroi conique 22 de la partie centrale 2 et à la partie externe 3, qui ont été données en référence à la figure 1, restent inchangées. Il s'en distingue toutefois par les caractéristiques suivantes. De la zone intermédiaire 30 de forte épaisseur s'étend, vers l'intérieur du dispositif, une collerette périphérique 230' de petite largeur, qui se poursuit par une paroi tronconique 23' ou approximativement tronconique, centrée sur l'axe XX'. Les parois 22 et 23' sont coaxiales et dirigées dans le même sens. Les rebords du tronc de cône 23' s'appuient, au niveau d'un bourrelet 231', sur le 10 faisceau F, pour définir l'entrée de passage 20 dudit faisceau. Dans ce tronc de cône 23' sont formées des ouvertures 230 qui sont destinées à autoriser le coulage d'un matériau de remplissage à l'intérieur de l'espace E. Le mode de réalisation des figures 5 et 6 est sensiblement similaire à 15 celui qui vient d'être décrit, notamment en ce qui concerne la forme et l'orientation de la paroi tronconique 23. Cependant, comme on peut le constater, la zone de jonction 30 des parties centrales 2 et externes 3 présente localement une forte épaisseur et est traversée axialement par un conduit supplémentaire 7 destiné à recevoir un câble additionnel distinct du faisceau F. Dans cette forme de réalisation, l'alésage interne du conduit est garni d'une série de nervures parallèles. De plus, à mi-profondeur, il est pourvu d'une petite cloison transversale 71 qui vient du moulage avec le reste du dispositif. Enfin, le conduit est apte à recevoir un bouchon d'épuration 25 d'obturation de forme complémentaire, destiné à parfaire l'étanchéité du conduit lorsque aucun câble additionnel n'y est mis en place. A la figure 6 est représenté le même dispositif, mais avec un câble introduit dans le conduit 7. C'est le mouvement de traversée du conduit 7 par le câble C qui 30 provoque la rupture de la cloison 71. Les nervures 70 participent à assurer une parfaite étanchéité entre le dispositif et le câble. Aux figures 7 et 8 est représentée une variante de ce dispositif à conduit additionnel 7. Dans cette variante de réalisation, le bouchon 72' est creux et 35 traversé axialement par un conduit 721', son extrémité supérieure étant obturée par une petite cloison 720' située du côté de sa tête. Là encore, c'est le mouvement d'introduction du câble à l'intérieur du conduit 7 qui provoque le perçage de la cloison 720' et de celle 71 qui obture ledit conduit. Cette forme de réalisation dans laquelle on ménage un conduit 5 supplémentaire pour le passage d'un câble distinct peut être mise en place sur un dispositif de traversée étanche tel que celui décrit précédemment nombre. Mais le conduit supplémentaire peut être prévu sur un dispositif qui comporte une partie centrale de forme générale tubulaire de réception d'un faisceau de fil avec un espace interne ayant un volume supérieur à celui de la portion de faisceau à 10 accueillir, et une partie externe, coaxiale à la partie centrale, munie d'une première et d'une seconde lèvre d'étanchéité annulaires, sans pour autant présenter les autres caractéristiques précédemment décrites. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) de traversée étanche d'un faisceau (F) de câbles électriques à travers l'ouverture (40) de passage d'un tablier (T) de véhicule automobile, qui a la forme d'une pièce de révolution en matériau élastomère comprenant: - une partie centrale (2) de forme générale tubulaire avec une entrée (20) et une sortie (21) pour le passage axial dudit faisceau (F), l'une au moins d'entre elles étant dimensionnée pour enserrer ledit faisceau (F), son espace interne (E) ayant un volume supérieur à celui de la portion de faisceau (F) à accueillir; - et une partie externe (3) coaxiale à la partie centrale (2), munie 10 d'une première (31) et d'une seconde lèvre (33) d'étanchéité annulaires, destinées à venir en appui respectivement sur une surface externe (4) du tablier (T) du côté du compartiment moteur, et sur une surface externe (42) du tablier (T) du côté de l'habitacle, caractérisé par le fait que la partie centrale (2) comporte des 15 moyens (22; 23; 230) d'accès audit espace interne (E), de sorte qu'il est possible d'y introduire, depuis l'extérieur, un matériau coulable et auto-réticulable (6), apte à le remplir au moins partiellement, en noyant et en emprisonnant ledit faisceau (F). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit matériau de remplissage (6) consiste en du polybutadiène réticulable à l'air. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel lesdites entrée (20) et sortie (21) enserrent le faisceau (F) de fils, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'accès consiste en au moins un orifice (230) supplémentaire réalisé dans la paroi de ladite partie centrale (2). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel 25 lesdites entrée (20) et sortie (21) enserrent le faisceau de fils, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'accès consistent en au moins une région de paroi (23) située au voisinage de l'une et/ou l'autre de ces entrée (20) et sortie (21), cette région étant déformable élastiquement, de sorte que par déplacement de ladite paroi, on ménage momentanément un orifice pour l'introduction dudit matériau (6). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel une seule (20; 21) des ouvertures desdites entrée (20) et sortie (21) enserre le faisceau (F), caractérisé par le fait que l'autre ouverture est surdimensionnée par rapport à l'encombrement du faisceau (F), l'intervalle (1) qui les sépare constituant lesdits moyens d'accès et autorisant l'introduction dudit matériau (6). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la paroi (22, 23) de la dite partie centrale, au voisinage des entrée (20) et 5 sortie (21), s'inscrit dans un tronc de cône ou approximativement dans un tronc de cône. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits troncs de cône sont coaxiaux, dirigés axialement à l'opposé à un de l'autre, leur "pointe" respective étant dirigée vers l'extérieur. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits troncs de cône sont coaxiaux et dirigés dans le même sens. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la paroi de l'espace interne (E) de la partie centrale présente des reliefs d'accrochage (26). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un conduit axial supplémentaire (7) pour le passage d'au moins un câble (C) distinct dudit faisceau (F). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit conduit (7) se situe dans la zone (30) de raccordement de la partie centrale (2) 20 à la partie externe (3). 12. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé par le fait qu'il comporte un bouchon (72, 72') de fermeture dudit conduit (7) . 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que ledit bouchon (72') est traversé axialement par un passage (721'), ce dernier étant 25 obturé par une cloison (720') de petite épaisseur apte à être détruite à l'occasion de l'introduction du câble (C). 14. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé par le fait que ledit conduit (7) comporte une cloison (71) de petite épaisseur apte à être détruite à l'occasion de l'introduction du câble (C). 15. Procédé de montage d'un faisceau (F) de câbles électriques dans dispositif (1) de traversée étanche conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on engage l'entrée (20) dudit dispositif (1) sur ledit faisceau (F), qu'on le positionne de manière adéquate par coulissement le long de celui-ci, qu'on introduit par lesdits des moyens d'accès (22; 23; 230) un matériau 35 coulable et autoréticulable (6) dans ledit espace interne (E), de manière à le remplir au moins partiellement, en noyant et en emprisonnant ledit faisceau, et qu'on il positionne les lèvres d'étanchéité annulaires (31, 33) de part et d'autre dudit tablier (T).