Brevet FR2883107A1 — publié le 20060915

DISPOSITIF DE CONNEXION À FIXATION PAR ENCLIPSAGE POUR LE PASSAGE ET LA PROTECTION DE CÂBLES ÉLECTRIQUES, OU ANALOGUES, ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de connexion, de type fourreau coudé ou passe gaine, et de sécurité pour le passage de câbles ou analogues. La présente invention se rapporte plus particulièrement à ce type de dispositifs de connexion utilisés dans les véhicules automobiles, notamment au niveau de la jonction entre l'habitacle et les ouvrants, portes, coffre, hayon. Un tel fourreau, lorsqu'il s'étend entre deux éléments qui peuvent se mouvoir l'un par rapport à l'autre doit pouvoir se déformer. Avantageusement, il est réalisé en un matériau déformable élastiquement. Or, par exemple dans un véhicule automobile, il est souhaitable que les moyens de fixation du fourreau respectivement sur la caisse et sur un ouvrant soient rigides notamment pour assurer l'enclipsage et la retenue optimisée. L'art antérieur connaît déjà un procédé de fabrication d'un dispositif de connexion à fixation par enclipsage pour la protection et le passage de câbles électriques dans des voitures, au niveau des ouvertures de portes. Ce procédé comporte une première étape de moulage d'une partie déformable élastiquement en caoutchouc (par exemple en EPDM), une deuxième étape de moulage d'inserts d'extrémités en thermoplastique (par exemple en polyamide chargé de fibres de verre), et une troisième étape d'assemblage des parties en thermoplastique et en élastomère. Par ailleurs, une demande de brevet européen EP 1193 132 décrit l'assemblage d'un insert thermoplastique sur un corps thermoplastique élastomère par la technique dite de soudure lame chaude . Ces types de dispositifs de connexion sont coûteux, notamment du fait que leur procédé de fabrication comporte trois étapes distinctes nécessitant chacune un outillage spécifique et de la main d'oeuvre et/ou une robotisation importante. Par ailleurs, le temps de fabrication d'un dispositif de connexion est assez important du fait notamment du temps de vulcanisation pour le moulage caoutchouc. La présente invention entend remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de connexion à extrémités enclipsables dont le procédé de fabrication est simple, rapide, peu coûteux et avantageusement automatisé. Pour ce faire, la présente invention concerne un dispositif de connexion pour le passage et la protection de câbles électriques, ou analogues, comportant un corps souple formant fourreau et deux moyens de fixation rigides aux deux extrémités dudit corps souple, caractérisé en ce que ledit corps souple et lesdits moyens de fixation rigides forment un seul bloc venant de moulage, ledit corps souple et lesdits moyens de fixation rigides pouvant être liés par des liaisons physico-chimiques existant entre les matières dudit corps souple et desdits moyens de fixation rigides. Avantageusement, ledit corps souple est en thermoplastique élastomère et lesdits moyens de fixation sont en thermoplastique rigide. Par exemple, le corps souple sera en SEBS (Styrène Ethylène Butadiène Styrène) et les moyens de fixation seront en polypropène chargé de fibre de verre. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens de fixation comprennent une pluralité d'éléments de fixation par enclipsage. Avantageusement, un moyen de fixation comprend au moins une languette d'accrochage. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit corps souple comprend une partie présentant une forme annelée en accordéon pour faciliter l'extension et la compression de sa longueur ainsi que sa déformation dans tous les plans. Avantageusement, chacun desdits moyens de fixation est placé dans le prolongement d'une partie dudit corps souple en 15 saillie radialement formant lèvre souple d'étanchéité. Selon une possibilité offerte par l'invention, l'un desdits moyens de fixation est installé autour d'un embout cylindrique prolongeant ledit fourreau au-delà de ladite lèvre souple. La présente invention se rapporte également à un procédé pour la réalisation d'un dispositif de connexion conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - injection de la matière constituant lesdits moyens de fixation rigides dans un moule dont le volume intérieur est cloisonné par un moyen de cloisonnement amovible, - retrait dudit moyen de cloisonnement amovible, - injection de la matière constituant ledit corps souple dans ledit moule. Le dispositif de connexion peut donc être entièrement fabriqué dans un moule unique sur une presse comportant deux têtes d'injection. L'ensemble de l'opération de fabrication peut être automatisé, lesdits moyens de cloisonnement amovibles, connus sous le nom d' écluses étant retirés au moyen d'un mécanisme associé au moule. Avantageusement, ledit moule comprend un noyau qui définit la forme intérieure du dispositif de connexion et deux empreintes qui définissent sa forme extérieure. Selon un mode de réalisation de la présente invention, ledit procédé comprend, après moulage, une étape d'ouverture du moule suivie d'une étape de soufflage visant à gonfler la pièce moulée pour permettre le retrait du noyau. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, ledit noyau est de forme hélicoïdale et conique et ledit procédé comprend, après moulage, une étape de retrait du noyau par rotation suivie d'une étape d'ouverture du moule. Là encore, l'ensemble de l'opération de démoulage peut être automatisé, l'ouverture du moule, le gonflement de la pièce ou la mise en rotation du noyau pouvant être assurés par des mécanismes associés au moule. L'ensemble de la fabrication peut donc être entièrement automatisé. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ciaprès à titre purement explicatif, de modes de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées où : - la figure 1 illustre une vue en perspective du dispositif de connexion selon l'invention; - la figure 2 illustre une vue en coupe axiale du dispositif représenté sur la figure 1; - la figure 3 illustre une vue de détail en coupe d'un moyen de verrouillage élastique du dispositif de connexion de la figure 1 en prise avec une tôle; et - la figure 4 illustre une vue en coupe axiale d'un dispositif de connexion selon une variante de l'invention. Dans les exemples choisis pour illustrer l'invention, le dispositif de connexion 1 (figures 1, 2 et 3) ou 101 (figure 4) pour câble électrique, ou analogues, également dénommé le fourreau de faisceau, est un ensemble ayant pour fonction d'assurer la protection entre la caisse d'un véhicule automobile et les ouvrants, en particulier les portes et volets. En référence aux figures 1 à 3, un dispositif de connexion 1 selon l'invention est constitué d'un corps souple 10 et de deux inserts rigides 20 et 30 intervenant respectivement au niveau de l'une et l'autre extrémité du corps 10. Le corps 10 est en matériau souple, par exemple un thermoplastique élastomère (TPE) de dureté 60 Shore A, tel le SEBS (styrène éthylène butadiène -styrène). Ce corps 10 a globalement la forme d'un fourreau cylindrique à paroi ondulée en accordéon. Autrement dit cette paroi est constituée d'une juxtaposition d'anneaux circulaires de même taille. Les deux extrémités sont pourvues chacune d'une membrane, respectivement 11 et 15, faisant saillie radialement vers l'extérieur. Ainsi qu'on le voit mieux sur la figure 2, chacune de ces membranes a globalement la forme d'un disque dont la périphérie est inclinée vers l'extérieur de manière à former une lèvre souple d'étanchéité, respectivement 12 et 16. La membrane 11, de plus grande taille, prolonge un évasement de la paroi du corps 10. La membrane 15 part de la périphérie d'un rétrécissement de la paroi du corps 10, ce rétrécissement étant prolongé par un embout cylindrique 13 de diamètre inférieur au plus petit diamètre intérieur du corps principal du fourreau. Les lèvres d'étanchéité 12 et 16 forment moyen d'étanchéité adapté à venir en contact avec une tôle d'ouvrant ou de caisse dans laquelle est percé un trou de passage des fils pour empêcher la pénétration de l'eau, de l'air, de la poussière, etc. Ainsi qu'on le voit mieux sur la figure 3, la partie inclinée de chacune des membranes formant lèvre d'étanchéité part d'une zone amincie de la membrane s'étendant avec une légère inclinaison de la périphérie de la partie centrale radiale de la membrane. L'embout cylindrique 13 permet l'enrubannage du faisceau électrique assurant ainsi le positionnement du fourreau sur le faisceau si nécessaire. Les inserts rigides 20 et 30 sont en matériau thermoplastique, par exemple du polypropylène chargé de fibres de verre. Chacun de ces inserts a une forme globale de manchon cylindrique adapté à l'emmanchement dans un trou de passage de fils ou câbles électrique ménagé dans une tôle de caisse ou d'ouvrant. L'insert 20 est prévu pour être emmanché dans un trou d'une tôle d'un ouvrant et l'insert 30, de plus grande taille, est adapté à l'emmanchement dans un trou d'une tôle de la caisse. L'un et l'autre de ces inserts sont pourvus de clips de verrouillage 40. En pratique, ainsi qu'on le voit mieux sur la figure 3, ces clips de verrouillage 40 sont constitués par des surépaisseurs formant des plans inclinés vers l'axe du dispositif, en direction de l'extérieur. Vers l'intérieur, ces clips se terminent par un épaulement définissant un logement 42 entre une partie d'extrémité 43 de l'insert et le clip. Ces logements se trouvent en regard de la partie inclinée 47 de la lèvre d'étanchéité en retrait par rapport à l'extrémité de cette lèvre. Des évidements 44 sont ménagés dans la paroi de l'insert au niveau des logements 42 derrière chacun des clips, ces évidements étant prolongés par des évidements longitudinaux 41 ménagés de part et d'autre de chacun des clips. Ces clips de verrouillage 40 sont progressivement écrasés lors de l'emmanchement de l'insert dans le trou correspondant puis se relâchent élastiquement lorsque la tôle se trouve dans le logement 42, assurant la fixation par enclipsage de l'insert. Lors de l'emmanchement de l'insert dans le trou correspondant, la lèvre d'étanchéité vient s'appuyer contre la tôle et se déforme élastiquement. La tôle se trouve dans le logement 42 prise en sandwich entre la partie d'extrémité 43 d'une part et les clips 40 d'autre part. Cela permet notamment d'assurer que la lèvre d'étanchéité est maintenue contre la tôle 45 ainsi qu'on peut le voir sur la figure 3. Dans l'exemple choisi pour illustrer l'invention, les inserts 20 et 30 comprennent chacun quatre clips de verrouillage 40, mais il est bien entendu que leur nombre pourra être supérieur ou inférieur. Deux languettes d'accrochage 35 sont ménagées sur l'insert 30. Ces languettes servent à assembler le connecteur électrique ce qui permet la continuité du circuit électrique tel une prise de courant. De la même manière que précédemment, il est tout à fait possible d'avoir une ou plusieurs languettes 35. Les liaisons au niveau des interfaces entre le corps élastique 10 et les inserts rigides 20 et 30 sont assurées par une réaction physico-chimique entre les deux matériaux lors du surmoulage de la partie élastique 10. La liaison physico-chimique entre le corps élastique et chacun des inserts est assurée, ainsi qu'on le voit bien sur la figure 3, au niveau du coude de la partie inclinée de la membrane formant lèvre d'étanchéité. Du côté de la membrane, c'est l'extrémité périphérique de la partie centrale radiale de la membrane, la partie amincie de cette membrane et le début de la partie coudée formant lèvre d'étanchéité qui supportent cette liaison physico-chimique. Du côté de l'insert, c'est la partie d'extrémité 43 qui supporte cette liaison. Le dispositif qui vient d'être décrit est fabriqué par moulage à moule unique sur presse à deux têtes d'injection. Le moule comprend un noyau qui définit la forme intérieure du dispositif de connexion et deux empreintes qui définissent sa forme extérieure. Il est associé à un mécanisme de cloisonnement amovible comprenant des éléments amovibles, connus sous le nom d'écluses, adaptés à cloisonner axialement le volume du moule de manière à délimiter des volumes correspondant aux inserts 20 et 30. Le cycle de fabrication du dispositif comprend les étapes suivantes: - la mise sous presse du moule, les écluses se trouvant en position de cloisonnement, - l'injection du polypropylène, -l'actionnement du mécanisme de cloisonnement afin de 5 retirer les écluses, - l'injection du SEBS, - le démoulage. Ce procédé de fabrication est entièrement automatisé et 10 ne nécessite donc aucune manipulation humaine. Le démoulage peut être assuré par gonflement de la pièce. Pour cela, après moulage, une partie mobile du noyau est retirée sous l'action d'un vérin et l'espace ainsi dégagé est mise à profit pour amener une buse portée par la main d'un robot de démoulage. Cette buse va injecter de l'air de manière à décoller la pièce du noyau. La buse comporte en une membrane gonflable assurant l'étanchéité entre la buse et la pièce lors du soufflage. La main du robot peut comporter une enveloppe périphérique servant à limiter le gonflement à ce qui est nécessaire pour le démoulage. Des plaques dévétisseuses ou ensembles éjecteurs actionnés par vérin peuvent permettre de décoller les inserts rigides du noyau et d'accompagner ces inserts lors du démoulage afin d'éviter la retenue sur le noyau pendant le mouvement de démoulage. Après désolidarisation d'avec le noyau, la pièce est 30 amenée par le robot vers un tapis ou un contenant de réception. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le démoulage peut être réalisé par dévissage du noyau. Pour cela est proposé un dispositif de connexion 101 représenté sur la figure 4. Ce dispositif de connexion 1 est similaire au dispositif de connexion 1 à cela près que son corps 110 à paroi ondulée a globalement la forme d'un fourreau conique. Autrement dit cette paroi est constituée d'une juxtaposition d'anneaux hélicoïdaux dont la taille décroît entre un insert de connexion à la caisse 130 et un insert de connexion à l'ouvrant 120. Le moule utilisé pour fabriquer ce dispositif de connexion 101 a une partie, correspondant au corps ondulé de ce dispositif, de forme hélicoïdale et conique. Au moule est associé un dispositif permettant de mettre en rotation le noyau. Après moulage, le noyau est mis en rotation et se dégage ainsi de la pièce et des empreintes auxquelles la pièce reste liée. Les empreintes sont ensuite séparées l'une de l'autre, de sorte que la pièce finie est libérée. Là encore, ce procédé est entièrement automatisé et ne nécessite donc aucune intervention humaine. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion (1, 101) pour le passage et la protection de câbles électriques, ou analogues, comportant un corps souple (10, 110) formant fourreau et deux moyens (20, 30, 120, 130) de fixation rigides aux deux extrémités dudit corps souple, caractérisé en ce que ledit corps souple et lesdits moyens de fixation rigides forment un seul bloc venant de moulage, ledit corps souple et lesdits moyens de fixation rigides pouvant être liés par des liaisons physico-chimiques existant entre les matières dudit corps souple et desdits moyens de fixation rigides. 2. Dispositif de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps souple (1, 101) est en thermoplastique élastomère et lesdits moyens de fixation (20, 30, 120, 130) sont en thermoplastique rigide. 3. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de fixation (20, 30, 120, 130) comprennent une pluralité d'éléments de fixation par enclipsage (40). 4. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un moyen de fixation (30, 130) comprend au moins une languette d'accrochage (35). 5. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit corps souple (10, 110) comprend une partie présentant une forme ondulée en accordéon. 6. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun desdits moyens de fixation (20, 30, 120, 130) est placé dans le prolongement d'une partie dudit corps souple en saillie radialement formant lèvre souple d'étanchéité (15, 11, 115, 111). 7. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une tôle (45) dans un trou de laquelle ledit dispositif de connexion (1, 101) est inséré est prise en sandwich entre une partie d'extrémité (43) d'un moyen de fixation (20, 120) d'une part et des clips de fixation (40) dudit moyen de fixation d'autre part. 8. Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un desdits moyens de fixation (20) est installé autour d'un embout cylindrique (13) prolongeant ledit fourreau au-delà de ladite lèvre souple (15). 9. Procédé de fabrication d'un dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: - injection de la matière constituant lesdits moyens de fixation rigides dans un moule dont le volume intérieur est cloisonné par un moyen de cloisonnement amovible, - retrait dudit moyen de cloisonnement amovible, - injection de la matière constituant ledit corps souple dans ledit moule. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, ledit moule comprend un noyau qui définit la forme intérieure du dispositif de connexion et deux empreintes qui définissent sa forme extérieure. 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'il comprend, après moulage, une étape d'ouverture du moule suivie d'une étape de soufflage visant à gonfler la pièce moulée pour permettre le retrait du noyau. 12. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que ledit noyau est de forme hélicoïdale et conique et ledit procédé comprend, après moulage, une étape de retrait du noyau par rotation suivie d'une étape d'ouverture du moule.