Brevet FR2842039A1 — publié le 20040109

i L'invention concerne les nappes d'éléments filaires telles que les nappes de câbles électriques, en particulier les nappes de ce type embarquées à bord d'un véhicule tel qu'un véhicule automobile. On connaît du document EP-1 174 747 une nappe d'éléments filaires de forme plate, comprenant des éléments filaires tels que des câbles coaxiaux ou des fibres optiques et un support présentant des canaux à profil en " U " recevant ces éléments. Un avantage de ce support consiste dans le fait qu'il est facile d'extraire un élément filaire du support pour le séparer des autres, par exemple pour réaliser une connexion particulière, sans nuire à la cohésion de l'ensemble. Toutefois, la nappe ainsi formée manque de souplesse puisque le support confère à la nappe une certaine rigidité. De plus, lorsque la trajectoire de la nappe présente un virage, ce virage ne peut pas être pris à plat compte tenu de la forme du support, de sorte que la nappe doit être fléchie, tordue ou pliée. Il s'ensuit que l'encombrement de la nappe augmente considérablement une fois celle-ci en place dans le véhicule. Or, cet inconvénient est particulièrement gênant puisque ce genre de situation se présente fréquemment pour une nappe de câbles à bord d'un véhicule. Un but de l'invention est de fournir une nappe plus souple et par ailleurs apte à prendre des virages à plat, c'est-à-dire à suivre une trajectoire courbe dans un même plan. A cet effet, on prévoit selon l'invention un ensemble à éléments filaires, comprenant - des éléments filaires; et - au moins un support comportant une base et des canaux présentant une ouverture longitudinale d'un côté opposé à la base, permettant d'introduire les éléments filaires dans les canaux, dans lequel le ou chaque support s'étend sur une portion seulement de la longueur des éléments filaires. Ainsi, les tronçons de la nappe s'étendant de part et d'autre d'un même support, sur deux supports successifs ou encore entre deux supports successifs présentent une grande liberté de mouvement relatif, ce qui donne à la nappe une grande souplesse. De plus, la trajectoire de la nappe peut suivre un virage à plat pourvu que les supports maintenant les éléments filaires soient convenablement orientés les uns par rapport aux autres dans le plan de la nappe ou pourvu que la nappe soit dépourvue de support à l'endroit du virage. Avantageusement, le ou chaque canal a des dimensions ménageant avec chaque élément filaire un jeu suffisant pour permettre le coulissement de l'élément filaire par rapport au support suivant une direction longitudinale de l'élément filaire. Ainsi, on peut disposer librement le ou chaque support en fonction de la trajectoire de la nappe. De plus, chaque fil peut coulisser par rapport aux autres dans le support, ce qui permet de gérer les surlongueurs et de prendre des virages à plat. Avantageusement, les supports sont au moins au nombre de deux et s'étendent à distance les uns des autres, au moins l'un des éléments filaires étant commun aux supports. Ainsi, on augmente la souplesse de la nappe au niveau des tronçons de fils s'étendant entre les supports consécutifs. 2 5 Avantageusement, le support présente une hauteur totale supérieure ou égale au double d'une dimension des éléments filaires en section transversale ou à la somme des deux plus grandes dimensions des éléments filaires en section transversale. Ainsi, on peut mettre deux fils en chevauchement sans générer de surépaisseur dans la nappe. On peut aussi faire se croiser deux nappes sans surépaisseur. De préférence, la base présente une hauteur supérieure ou égale à une dimension maximale des éléments filaires en section transversale. Avantageusement, chaque canal est délimité par des parois élastiquement déformables. Ainsi, le canal peut recevoir des fils de diamètres différents. Avantageusement, les supports sont au moins au nombre de deux et comprennent des moyens de fixation amovible des supports directement les uns aux autres. On peut ainsi constituer un grand support à partir de deux petits ou encore fixer deux nappes l'une à l'autre. On pourra également prévoir: - qu'au moins deux des éléments filaires ont des dimensions respectives en section transversale différentes l'une de l'autre; - qu'au moins deux des éléments filaires ont des couleurs respectives différentes l'une de l'autre; - ou encore qu'au moins deux des canaux du support ont des dimensions transversales respectives différentes l'une de l'autre. Avantageusement, le support comprend au moins une pièce électriquement conductrice agencée pour être connectée à au moins l'un des éléments filaires reçus dans le support, et distincte de cet élément filaire, et de préférence la pièce est un organe ou un composant électrique ou électronique. Ainsi, le support peut de surcroît assurer une fonction électrique ou électronique à l'égard de la nappe. On pourra encore prévoir: - que les canaux ont un profil transversal en forme général de " U "; - qu'au moins l'un des éléments filaires est un câble électrique, un câble coaxial ou une fibre optique; - ou encore que l'ensemble est destiné à faire partie d'une structure embarquée, par exemple à bord d'un véhicule automobile. On prévoit également selon l'invention une pièce de véhicule automobile comprenant un ensemble selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description suivante d'un mode préféré de réalisation et de variantes donnés à titre d'exemples non limitatifs. En référence aux dessins annexés: - La figure 1 est une vue en plan d'un ensemble selon l'invention formant une nappe de câbles; - la figure 2 est une vue en perspective de l'un des supports de l'ensemble de la figure 1, deux des éléments filaires étant représentés en traits pointillés; - la figure 3 est une vue schématique du côté d'un support et de deux câbles de l'ensemble de la figure 1; et - la figure 4 est une vue en coupe transversale d'un support dans une variante de réalisation de l'ensemble selon l'invention. On a illustré à la figure 1 un ensemble à éléments filaires selon l'invention formant une nappe 2 inscrite dans un plan général parallèle au plan de la feuille et ici vue en plan. En l'espèce, les éléments filaires sont des fils 4 conducteurs de l'électricité. Chaque fil comprend classiquement une âme électriquement conductrice entourée par une gaine électriquement isolante formant l'extérieur du fil 4. Alternativement, les éléments filaires pourraient être des câbles coaxiaux comprenant chacun par conséquent deux conducteurs électriques disposés de façon concentrique l'un par rapport à l'autre et convenablement isolés électriquement l'un de l'autre. Il pourrait encore s'agir de fibres optiques. Le nombre de fils 4 dans la nappe dépend du tronçon de nappe considéré comme on le verra plus loin. Les fils de la nappe sont maintenus les uns par rapport aux autres et fixés à leur environnement de destination, par exemple une carrosserie de véhicule automobile, au moyen de plusieurs supports 6 tels que celui illustré à la figure 2. Nous allons maintenant décrire en détails ce support. Le support 6 est réalisé en un matériau électriquement isolant tel qu'une matière synthétique, par exemple une matière plastique ou un élastomère. Le support 6 comporte une base 8 ayant une forme générale de parallélépipède rectangle. Cette base présente une face principale inférieure plane 10 destinée en général à servir de face de contact du support avec son environnement de destination comme illustré à la figure 3. Sur cette figure, la face 10 est ainsi en contact avec une pièce 22. Le support 6 comporte au-dessus de la base 8 des canaux rectilignes allongés 12 s'étendant parallèlement les uns aux autres dans un même plan parallèle à celui de la base. Chaque canal présente une ouverture supérieure 2 0 14 s'étendant sur toute la longueur du canal. Cette ouverture s'étend du côté du canal opposé à la base 8. Les canaux sont délimités chacun par des parois 16 dont la plupart sont communes à deux canaux contigus. Le bord supérieur libre de chaque paroi présente un bourrelet profilé 18 au niveau duquel l'épaisseur de la paroi augmente. Chaque canal débouche aux faces avant et arrière du support. Chaque canal 12 est profilé et présente une section transversale à son axe longitudinal de forme générale en " U ". Précisément, les canaux présentent en section transversale un profil en arc de cercle s'étendant sensiblement sur deux tiers ou trois quarts de tour, donnant au fond de chaque canal une forme cylindrique. Les canaux forment des logements pour les fils 4 respectifs. L'ouverture supérieure 14 des canaux permet d'introduire chaque fil dans son canal de destination par un mouvement de haut en bas c'est-à-dire suivant une direction radiale à un axe longitudinal du canal et du fil, et de l'en extraire par un mouvement inverse On prévoira de préférence que la matière constituant le support 6 présente une certaine élasticité, ce qui permet à un même canal compte tenu de la présence des bourrelets 18 d'accueillir suivant les cas des fils d'épaisseurs respectives légèrement différentes l'une de l'autre. En d'autres termes, un même support pourra servir à maintenir soit des fils de fort diamètre, soit des fils de faible diamètre en fonction des circonstances, par exemple en transmission de puissance ou de données en fonction de l'application utilisée dans le véhicule de destination sur lequel il est embarqué. Par ailleurs, on remarque que, parmi les six canaux 12 du support 6 de la figure 2, les quatre canaux se trouvant le plus à gauche présentent des dimensions transversales identiques entre eux et inférieures aux dimensions transversales des deux canaux les plus à droite. En l'espèce, les quatre canaux de gauche présentent un même diamètre dl sensiblement inférieur au diamètre d2 des deux canaux les plus à droite. Ainsi, ce support sera particulièrement adapté à recevoir une nappe de fils 4 constitué d'une part de quatre fils de diamètre fl sensiblement égal au diamètre dl et de deux fils de diamètre f2 sensiblement égal au diamètre d2. Les diamètres dl et d2 des canaux de chaque support sont prévus de préférence pour être légèrement supérieurs aux diamètres fl et f2 respectifs des fils qu'ils sont destinés à recevoir de façon à faciliter le glissement de chaque fil dans le canal qui le maintient en ménageant un jeu adapté. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, chaque support 6 présente une longueur 1, mesurée suivant la direction longitudinale des fils 4, inférieure à la longueur totale de chacun des fils de la nappe. En l'espèce, cette longueur l est même 5 à 50 fois inférieure à la longueur L de chacun de ces fils. Par exemple, la longueur l des supports sera comprise entre 5 et 10 mm. La longueur L des éléments filaires sera par exemple de quelques mètres. Les fils 4 de la nappe sont ainsi chacun supportés à différents endroits de leurs longueurs par des supports 6 éloignés les uns des autres. La distance séparant deux supports consécutifs est en général supérieure à la longueur l des supports. Comme on le voit sur la figure 1, la nappe 2 suit une trajectoire présentant, sur un tronçon inférieur gauche par référence à la figure, un virage 20. Le virage 20 s'étend ici sur un quart de tour et plus en vue en plan. Il est disposé entre deux tronçons rectilignes 19, 21 respectivement supérieur gauche et inférieur droit de la nappe. Lors de l'installation de la nappe sur son support 22 illustré à la figure 3, on commence par exemple par fixer l'extrémité supérieure gauche 24 de la nappe à la pièce 22. On met ensuite en place le tronçon rectiligne 19 séparant cette extrémité et le virage 20. La nappe peut ensuite être disposée en suivant le virage 20 à plat sans changer de plan grâce au fait que les fils 4 ont la possibilité de glisser dans les supports 6. On termine ensuite la mise en place de la nappe jusqu'à ses deux autres extrémités 26 et 28 contiguÙs à des tronçons rectilignes. Il importe de souligner que la trajectoire de la nappe représentée à la figure 1 est inscrite dans un plan général unique parallèle au plan de la feuille sans que le virage n'engendre de torsion ou de surépaisseur au niveau de la nappe. Alternativement, on prépare la nappe en fixant les supports aux éléments filaires dans la configuration prévue pour la nappe puis on fixe celle-ci sur le véhicule. En l'espèce et en référence à la figure 3, chaque support 6 est tel qu'il présente une hauteur totale H supérieure ou égale à la somme des deux plus grandes dimensions transversales des éléments filaires c'est-à-dire ici au double de l'épaisseur f2 des éléments filaires les plus épais. De surcroît et en référence à la figure 2, la base 8 de chaque support présente une hauteur h, mesurée entre la face inférieure 10 et le fond du canal 12 le plus proche de cette face 10, supérieure à la dimension transversale des fils 4 ou à la plus grande dimension transversale des fils 4 lorsque ceux-ci ont des épaisseurs différentes. De la sorte, il est possible pour un fil 4 de la nappe qui est séparé des autres fils sur un tronçon de la nappe de s'étendre au-dessous des autres fils comme illustré à la figure 3 sans générer de surépaisseur à l'endroit de ce passage. Une telle situation a été illustrée sur la figure 1 à l'endroit des chevauchements 30 et 32. Au chevauchement 30, un fil provenant de l'extrémité supérieure gauche 24 a été extrait de la nappe après le deuxième support 6 en partant de cette extrémité pour passer sous le fil le plus à droite. Au chevauchement 32, un fil provenant de l'extrémité inférieure droite 28 a été extrait à l'issue de sa traversée du quatrième support 6 en partant de cette extrémité pour passer sous les deux fils les plus à droite. Ces deux fils s'étendent parallèlement l'un à l'autre suivant une direction qui en l'espèce est perpendiculaire à la direction générale de la nappe à l'endroit de ces chevauchements et sont maintenus par un support 6 propre à ces deux fils. A leurs extrémités libres ont été installées des fiches de connexion 34. Une dérivation similaire est illustrée en partie gauche de la figure 1 quoique sans chevauchement cette fois. On remarque en effet sur cette figure que deux fils de la nappe s'étendant dans le prolongement l'un de l'autre se séparent brutalement de celle-ci en direction de la gauche en formant respectivement les coudes 36 et 38 et tout en restant dans le plan de la nappe. Le premier de ces fils provient de l'extrémité supérieure gauche 24 et a été séparé de la nappe après le deuxième support 6 en venant de cette extrémité, tandis que le second de ces fils provient de l'extrémité inférieure droite 28 et a été séparé de la nappe après avoir franchi le quatrième support 6 en partant de celle-ci. Ces deux fils eux aussi sont maintenus par un support 6 qui leur est propre et sont associés à des fiches de connexion 34. Comme on le voit sur la figure 1, la faculté de prendre des virages à plat dans la nappe selon l'invention permet également en sortie de ce virage et sans générer de surépaisseur de diviser la nappe en deux groupes de fils formant chacun une sous-nappe, l'une s'étendant jusqu'à l'extrémité inférieure droite 28, l'autre s'étendant en oblique vers le haut et la gauche par rapport aux autres tronçons rectilignes jusqu'à l'extrémité 26. Chacune de ces sous-nappes est elle-même associée à un support 6 qui lui est propre et qui pourra, ainsi que les supports 6 proches des fiches 34, comprendre non pas 6 canaux de réception des fils mais seulement 2, 3 ou 4. Comme illustré à la figure 2, la face gauche du support 6 présente une partie maie profilée 40 à section trapézodale pour un assemblage en queue d'aronde tandis que la face droite du support présente une partie femelle ayant un profil et une forme similaires et complémentaires afin de permettre la fixation de deux supports contigus 6 au moyen d'un assemblage mâle / femelle de ces deux parties suivant la direction longitudinale des canaux. Il est donc possible à partir de deux supports comprenant un nombre réduit de canaux de former un seul support présentant un nombre de canaux plus élevé. Par ailleurs, il est possible de relier par l'intermédiaire de leurs supports de cette façon plusieurs nappes destinées à s'étendre côte à côte sur toute ou partie de leur trajectoire. Naturellement, ces moyens de fixation permettent un montage et un démontage à volonté. De façon classique, les différents fils 4 de la nappe pourront avoir des couleurs respectives différentes les unes des autres pour faciliter leur repérage. Chaque support 6 pourra être fixé à la pièce 22 le recevant de différentes façons par exemple par collage ou par clipsage. Cette fixation peut se faire directement sur la pièce de carrosserie 22, ce qui permet de se dispenser des systèmes d'accrochage qui existent dans l'art antérieur ainsi que des trous prépercés dans la carrosserie. La pièce 22 pourra être une portière, un pavillon, un tableau de bord, un hayon, un plancher ou une pièce de moteur. Les organes 24, 26 et 28 s'étendant aux extrémités de la nappe pourront être des connecteurs. La nappe peut servir à relier électriquement entre eux différentes organes du véhicule pour la transmission de puissance ou de signaux. La nappe constituée par l'ensemble selon l'invention présente de nombreux avantages. Une fois la nappe assemblée avec les fils et les supports, elle présente une grande souplesse, est facile à manipuler, et peut aisément être mise en place sur une pièce de véhicule automobile telle que la pièce 22. Chaque fil 4 peut facilement être extrait de son canal de réception indépendamment des autres fils de la nappe, puis à son tour être introduit dans le canal d'un autre support ou replacé dans le même support. Chaque support 6 permet d'introduire un ou plusieurs des fils de la nappe dans le support indépendamment des autres fils et de l'en extraire tout aussi indépendamment. De plus, le fait de dériver un fil pour le faire passer au-dessous de la nappe ne génère pas de surépaisseur dans la nappe. i Quel que soit le type de dérivation effectuée, le support, de par sa configuration, maintient une structure organisée de la nappe. Il permet par ailleurs à chaque fil de coulisser le long du support. Plus globalement, le support peut être séparé des fils par une extraction globale de ceux-ci ou encore coulisser d'un seul bloc le long des fils. Grâce à cette possibilité de glissement relatif des fils et du support, chaque support permet de gérer les surlongueurs des fils et de négocier un virage en conservant la structure plate et plane de la nappe sans surépaisseur. De plus, la forme des canaux ouverts vers le haut empêche la sortie intempestive des fils hors des canaux, et ce que le virage ait lieu à gauche ou à droite. Dans une variante de réalisation illustrée à la figure 4, au moins l'un des supports 6 renferme au moins un composant électrique ou électronique tel qu'un microprocesseur 50 ainsi que des conducteurs 52 connectant électriquement ce composant à un ou plusieurs des fils 4 respectifs reçus dans les canaux du support. A cette fin, le tronçon de chaque fil reçu dans le support a été dénudé pour assurer un contact électrique avec les conducteurs 52. Plus généralement, chaque support 6 peut assurer une fonction de piquage en pleine nappe pourvu que l'isolant des fils soit percé sur leurs tronçons reçus dans les canaux. Une telle intégration d'un composant électronique dans les supports 6 permet de gagner du temps lors du montage de la connectique sur le véhicule. De plus, le croisement de plusieurs fils se faisant sans surépaisseur, il est possible de réaliser des connections transversales des fils ou des nappes formant de tels croisements pourvu que les fils soient convenablement dénudés et connectés à cette fin. La nappe selon l'invention a également pour avantage de permettre une connectique de masse c'est-à-dire un raccordement de tous les fils de la nappe à un même connecteur (le connecteur 24 par exemple) en une seule opération. La simplicité avec laquelle la nappe peut être manipulée et fixée à une pièce 22 facilite en outre le démontage et la récupération du faisceau en fin de vie. L'épaisseur d'ensemble de la nappe selon l'invention est très modérée, ce qui facilite son intégration dans des applications embarquées par exemple dans des véhicules automobiles notamment dans le pavillon. De plus, une telle nappe présente une largeur deux fois plus faible qu' un câble flexible plat pour des sections de conduction équivalentes. L'encombrement de la nappe peut encore être réduit si les fils sont constitués par des fils dits " ultra thin wall " c'est-à-dire à épaisseur d'isolant réduite au minimum. Un autre avantage important de la nappe résultant de l'éloignement respectif des supports est qu'il est possible d'enrouler la nappe en un faisceau cylindrique sur certaines parties du véhicule o il est préférable d'avoir une forme cylindrique, comme par exemple dans le montant longeron du pare-brise. La double fonction des supports, à savoir maintien et piquage, permet dans certaines circonstances par leur intermédiaire d'accéder aux informations disponibles sur la nappe et transitant sur celle-ci. La fabrication de la nappe qui vient d'être décrite se réalise en plusieurs étapes. On prépare tout d'abord des fils unitaires par des opérations classiques de dévidage, de découpe, de dénudage et de sertissage. On constitue ensuite la nappe proprement dite. Cette étape consiste à mettre en place les supports 6 sur la nappe de fils en fonction du type de dérivation nécessité. Cette étape sera avantageusement pilotée par un programme informatique. L'installation de chaque fil pourra être facilement automatisée. On effectue ensuite le montage de la connectique. La fabrication s'achève par le contrôle de la nappe et son conditionnement. Une autre possibilité de fabrication consiste à réaliser une nappe de fils au kilomètre au moyen de la technique classique de la fabrication en tandem des fils isolés. La nappe est ensuite mise en forme et les supports 6 sont clipsés sur la nappe en continu. En résumé, dans l'ensemble selon l'invention, la nappe est constituée de fils unitaires réunis de place en place dans un système mobile. Elle permet de détacher un fil à n'importe quelle position et de le dériver. La nappe permet en outre de prendre facilement des virages à plat en gérant les surlongeurs. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Ensemble à éléments filaires, comprenant - des éléments filaires (4); et - au moins un support (6) comportant une base (8) et des canaux (12) présentant une ouverture longitudinale (14) d'un côté opposé à la base, permettant d'introduire les éléments filaires dans les canaux, caractérisé en ce que le ou chaque support (6) s'étend sur une portion seulement de la longueur des éléments filaires. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou chaque canal (12) a des dimensions (dl, d2) ménageant avec chaque élément filaire (4) un jeu suffisant pour permettre le coulissement de l'élément filaire par rapport au support suivant une direction longitudinale de l'élément filaire. 3. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les supports (6) sont au moins au nombre de deux et s'étendent à distance les uns des autres, au moins l'un des éléments filaires (4) étant commun aux supports. 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support présente une hauteur totale (H) supérieure ou égale au double d'une dimension des éléments filaires (4) en section transversale ou à la somme des deux plus grandes dimensions des éléments filaires (4) en section transversale. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la base (8) présente une hauteur (h) supérieure ou égale à une dimension maximale des éléments filaires (4) en section transversale. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque canal (12) est délimité par des parois élastiquement déformables (16). 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les supports (6) sont au moins au nombre de deux et comprennent des moyens (40, 42) de fixation amovible des supports directement les uns aux autres. 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux des éléments filaires (4) ont des dimensions respectives) en section transversale différentes l'une de l'autre. 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux des canaux du support ont des dimensions transversales respectives (dl, d2) différentes l'une de l'autre. 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux des éléments filaires (4) ont des couleurs respectives différentes l'une de l'autre. 11. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support comprend au moins une pièce électriquement conductrice (50, 52) agencée pour être connectée à au moins l'un des éléments filaires (4) reçus dans le support (6), et distinct de cet élément filaire. 12. Ensemble selon la revendication 11, caractérisé en ce que la pièce (50) est un organe ou un composant électrique ou électronique. 13. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les canaux (12) ont un profil transversal en forme général de " U ". 14. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'un des éléments filaires (4) est un câble électrique, un câble coaxial ou une fibre optique. 15. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est destiné à faire partie d'une structure embarquée, par exemple à bord d'un véhicule automobile. 16. Pièce de véhicule automobile (22), caractérisée en ce qu'elle comprend un ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes.