Brevet FR2920588A1 — publié le 20090306

� Câble électrique � La présente invention concerne le domaine des câbles conducteurs électriques et des procédés d'isolation de câble électrique. Un câble électrique amène un signal ou de l'énergie jusqu'à un composant électrique ou électronique raccordé au câble électrique par l'intermédiaire d'un connecteur électrique. Il faut éviter que de l'eau ou de l'humidité arrive jusqu'au composant, car alors l'eau ou l'humidité peut être à l'origine d'un défaut dans le composant, comme un dysfonctionnement intempestif ou permanent, pouvant aller jusqu'à un court circuit aggravé susceptible de détruire le composant et même une partie de son environnement. Une application particulièrement intéressante de l'invention se situe dans le domaine des véhicules automobiles qui peuvent intégrer de tels câbles électriques et/ou des dispositifs électriques intégrant de tels câbles électriques raccordés à des composants électriques par l'intermédiaire de connecteurs électriques. Usuellement, le composant est bien protégé contre l'eau arrivant de l'extérieur, car le composant comme le connecteur sont alors rendus étanches vis-à-vis de l'extérieur. Cependant, il existe un type d'arrivée d'eau contre lequel le composant est mal protégé : il s'agit de l'eau qui arrive par l'intérieur du câble en progressant entre les brins métalliques composant l'âme des conducteurs électriques. L'eau traverse alors l'intérieur du connecteur et arrive à l'intérieur du composant qu'elle peut détériorer gravement. Les extrémités des conducteurs électrique utilisés dans l'industrie automobile sont, soit réunies dans un boîtier alimentant un organe électrique quelconque d'un véhicule ou dans un connecteur étanche, soit disposées à l'intérieur de l'habitacle lui-même, dans une zone qui reste au sec en permanence. En revanche, les extrémités opposées, notamment lorsqu'il s'agit de câbles de mise à la masse, sont usuellement fixées directement par des cosses de connexion avec la caisse du véhicule et sont ainsi soumises à des projections d'eau, voire à une immersion complète éventuelle dans un milieu liquide autre que de l'eau (huile par exemple ou autre...) localisée dans une cuvette ou un corps creux quelconque, immersion qui peut être temporaire mais qui peut aussi se prolonger pendant une durée notable. La figure 1 représente ainsi schématiquement une telle disposition 1 dans laquelle un câble 2 relie électriquement un connecteur étanche 3 à une extrémité opposée 4 immergée dans l'eau. Le câble 2 comporte une âme métallique 7 munie d'une pluralité de brins métalliques 5 logés à l'intérieur d'une gaine isolante 6 appelée isolant. Lorsque le volume interne, clos et étanche, du connecteur 3 est soumis à des variations de température, il peut se produire corrélativement, à l'intérieur du connecteur 3, une variation de pression interne, cette dernière pouvant selon le cas devenir supérieure ou inférieure à la pression ambiante. Ces variations de pression s'exercent à l'extrémité du câble 2 qui aboutit dans le connecteur 3, et peuvent se transmettre à l'autre extrémité 4 immergée dans l'eau. Ainsi, si le câble 2 est constitué de plusieurs brins métalliques souples, comme c'est le cas le plus général, les espaces libres entre ces brins (et/ou entre les brins périphériques et la gaine isolante) ne sont pas étanches du fait en particulier du jeu entre ces brins (et/ou entre les brins périphériques et leur gaine), de sorte que les variations de pression précitées sont transmises d'une extrémité à l'autre. De plus, les interstices entre les brins étant très étroits, ceux-ci se comportent comme des tubes capillaires vis-à-vis des fluides liquides qui peuvent baigner leur extrémité 4. Dans ces circonstances, l'eau (ou un autre liquide) qui mouille l'extrémité 4 (une blessure de l'isolant 2 peut également faire pénétrer le liquide et être la source d'entrée de liquide) et les brins de connexion du câble 2 qui lui sont reliés, peut pénétrer dans la gaine isolante 6 de ce câble 2, entre ses brins, et migrer par capillarité, accélérée par la dépression, pour finir par se répandre dans le connecteur 3 et ainsi perturber le fonctionnement correct des organes électriques ou électroniques alimentés par ce boîtier. Le trajet de l'eau est représenté par une série de flèches remontant par capillarité de l'extrémité 4 vers le connecteur 3. La mise en contact du connecteur avec de l'eau peut occasionner un dysfonctionnement permanent ou intempestif susceptible de provoquer un court-circuit. Dans ce contexte, la présente invention vise à fournir un câble électrique permettant de s'affranchir du problème de remontée d'eau par capillarité à travers les brins métalliques du câble reliant un composant étanche à une extrémité en contact avec de l'eau. A cette fin, l'invention propose un câble électrique comportant une pluralité de brins métalliques logés à l'intérieur d'une gaine isolante, ledit câble étant caractérisé en ce qu'il comporte une zone dans laquelle les brins métalliques sont compactés, ladite gaine isolante formant un rétreint sur lesdits brins métalliques compactés, de sorte que ladite zone assure une étanchéité entre les parties du câble situées de part et d'autre de la zone. Avantageusement, le matériau utilisé pour la gaine isolante est choisi parmi les matériaux suivants : polyvinyle de chlorure, polyéthylène, polyéthylène réticulé, polypropylène. La présente invention a également pour objet un procédé d'obtention d'un câble électrique selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape de compactage par soudage par ultrasons des brins métalliques situés dans ladite zone d'étanchéité sans dénudage de la gaine isolante entourant les brins et, une étape de déformation de la partie de la gaine située dans la zone d'étanchéité de sorte que la gaine forme un retreint épousant les brins compactés. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique d'une disposition illustrant l'état de la technique ; - la figure 2 est une représentation schématique d'un câble électrique selon l'invention. La figure 1 a déjà été décrite en référence à l'état de la technique. La figure 2 représente un câble 12 reliant électriquement un connecteur étanche 13 à une extrémité opposée 14 au contact d'un milieu liquide. L'extrémité 14 peut être par exemple soumise à des projections d'eau, voire à une immersion complète éventuelle dans un milieu liquide autre que de l'eau (huile par exemple ou autre...) localisée dans une cuvette ou un corps creux quelconque, immersion qui peut être temporaire mais qui peut aussi se prolonger pendant une durée notable. Le câble 12 comporte une âme métallique 17 munie d'une pluralité de brins métalliques 15 servant à conduire le courant électrique et logés à l'intérieur d'une gaine isolante 16 appelée isolant. Par exemple, un conducteur de section 0,75 mm2 comporte sept brins de cuivre. L'isolant 16 assure un rôle de protection par rapport à l'environnement extérieur (électrique, thermique, physique et mécanique). Le câble 12 comporte une zone 18 dans laquelle l'ensemble des brins composant le conducteur sont compactés par un système de soudage par ultrasons; en d'autres termes, la compaction se fait par un système de soudage par friction obtenu par un mouvement de va et vient à haute fréquence d'une pièce mobile (sonotrode) contre la partie à souder et ce, avec une faible pression. On notera que cette opération se fait sans dénudage du câble 12 (i.e. sans retrait de l'isolant 16). La partie 23 de l'isolant 12 est déformée de façon à former un rétreint sur la zone 18 de brins compactés. Le matériau utilisé pour l'isolant 16 peut être par exemple en PVC (Poly vinyle de Chlorure), en PE (Polyéthylène), en PE réticulé (Polyéthylène réticulé) ou en PP (Polypropylène). La compaction des brins de cuivre 15 obtenue par soudage ultrasons ainsi que la déformation de l'isolant forme une barrière (dont la localisation est représentée par la référence 22) assurant l'étanchéité à l'eau et à l'air entre les parties 20 et 21 de part et d'autre du câble 12. Ainsi, le fluide qui transitait auparavant par l'intérieur des brins de cuivre se trouve bloqué par cette barrière. Grâce à cette barrière étanche 22, l'eau qui viendrait par exemple mouiller l'extrémité du câble 14 (extrémité de mise à la masse par exemple) ne peut pas remonter par capillarité au-delà de la barrière 22 qui constitue un écran étanche qui permet d'éviter les risques de court-circuit, par exemple au niveau du connecteur 13 relié à l'autre extrémité du câble 12. Cette solution est simple et peu couteuse à mettre en oeuvre; elle peut être appliquée très rapidement sur les véhicules. Elle s'applique uniquement aux faisceaux du véhicule et n'impacte pas la conception des composants (connecteurs,...) menacés par l'entrée d'eau et des contributeurs à l'entrée d'eau. Cette solution permet d'annuler les phénomènes de pompage (pression et dépression), de capillarité et de gravité entre en un ou des composants reliés par un faisceau électrique. Par ailleurs, elle ne modifie pas les propriétés mécaniques et électriques des câbles électriques. L'application du procédé de soudage par ultrasons peut être réalisée à tout moment du processus de fabrication des faisceaux. On notera que l'invention a été plus particulièrement décrite dans le cadre de l'utilisation d'un procédé de soudage par ultrasons ; toutefois, il est possible d'obtenir un compactage des brins métalliques par d'autres procédés ; on peut citer à titre d'exemple le procédé de sertissage par férule, petit U qui lorsqu'il est refermé sur lui-même, par sertissage, comprime les brins. REVENDICATIONS 1. Câble électrique (12) comportant une pluralité de brins métalliques (15) logés à l'intérieur d'une gaine isolante (16), ledit câble (12) étant caractérisé en ce qu'il comporte une zone (18) dans laquelle lesdits brins métalliques sont compactés, ladite gaine isolante (23) formant un rétreint (23) sur lesdits brins métalliques compactés, de sorte que ladite zone (18) assure une étanchéité entre les parties (20, 21) dudit câble (12) situées de part et d'autre de ladite zone (18) 2. Câble électrique (12) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le matériau utilisé pour ladite gaine isolante est choisi parmi les matériaux suivants : polyvinyle de chlorure, polyéthylène, polyéthylène réticulé, polypropylène. 3. Procédé d'obtention d'un câble électrique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte : - une étape de compactage par soudage par ultrasons desdits brins métalliques situés dans ladite zone d'étanchéité sans dénudage de ladite gaine isolante entourant lesdits brins et, - une étape de déformation de la partie de la gaine 25 située dans ladite zone d'étanchéité de sorte que ladite gaine forme un retreint épousant lesdits brins compactés.