Brevet FR2936089A1 — publié le 20100319

Faisceau électrique [0001] L'invention porte sur un faisceau électrique, destiné au branchement de systèmes électriques ou électroniques, notamment dans le domaine automobile. [0002] Les véhicules automobiles mettent en jeu de nombreux systèmes électriques ou électroniques, souvent liés par un ensemble de faisceaux électriques et divers câblages permettant d'alimenter en électricité ou de commander les organes reliés. [0003] En général, les faisceaux présentent à leurs extrémités des connecteurs électriques permettant leur branchement. Les connecteurs peuvent très de conceptions très variées, selon l'application visée. [0004] Pour de nombreuses raisons, notamment d'économie en terme d'achat ou de gestion logistique, les constructeurs tendent à standardiser un maximum de pièces, c'est-à-dire employer des pièces similaires sur plusieurs modèles ou versions de leurs véhicules, lors de leur fabrication ou de leur maintenance (après vente). [0005] Si l'on prend l'exemple du faisceau de connexion entre un système de contrôle moteur et un capteur de taux d'oxygène présent dans la ligne d'échappement d'un véhicule, un même constructeur automobile va chercher à standardiser au maximum cette pièce sur l'ensemble de ses modèles de véhicules. II en va de même pour la plupart des faisceaux utilisés sur une automobile. Le fait de disposer d'un faisceau standardisé permet en outre d'éviter l'emploi d'un connecteur au niveau de la sonde, cette dernière étant directement reliée au faisceau. [0006] Cependant, s'il est relativement aisé de proposer des mêmes connecteurs pour les mêmes fonctions sur différents modèles ou variantes de véhicules, il est par contre plus difficile de proposer des faisceaux standardisés, en raison de la variété de longueur requise. [0007] En effet, les gammes et versions de véhicules peuvent présenter des tailles ou des architectures très variées, qui conduisent pour une même fonction à des longueurs minimales de faisceaux extrêmement différentes. [0008] Une solution connue consiste à standardiser un faisceau à sa longueur minimale la plus grande, mais cette solution pose elle-même des problèmes, liés au fait qu'elle entraine une longueur excessive du faisceau, en dehors de l'application nécessitant la longueur maximale. Une longueur excessive est préjudiciable, car elle entraine des risques de détériorations du faisceau, détériorations mécaniques ou thermiques par exemple engendrées par les contacts avec les éléments de l'environnement du faisceau. Pour éviter cela, on peut prévoir un bridage spécifique du faisceau, qui entraine une complexité supplémentaire dans son montage et limite l'intérêt de la standardisation, notamment car le mode de bridage n'est pas lui-même standardisé. [0009] Une autre solution connue dans l'art antérieur consiste à standardiser une sonde (ou autre dispositif) avec un faisceau intégré, ledit faisceau étant de la taille la plus courte des tailles minimales requises pour les applications envisagées. Puis, pour chaque application nécessitant un faisceau plus long, on prévoit un prolongateur de faisceau permettant d'obtenir un faisceau prolongé précisément à la longueur nécessaire. Cette solution est elle-même problématique, car si elle permet une standardisation de la sonde (ou autre dispositif), elle augmente le coût de la fonction car deux pièces mises en jeu au lieur d'une, et un connecteur intermédiaire est nécessaire, elle nécessite une étape de montage supplémentaire, et complexifie le dispositif ce qui engendre un risque sur la fiabilité de la fonction. [0010] Si les problématiques de communauté de pièces sont importantes lors de la fabrication des véhicules, elles le sont d'autant plus lors de leur maintenance ou leur réparation en après vente. En effet, il est difficile et couteux pour une structure d'entretien, garage, atelier ou concession automobile, de conserver un stock de pièce de multiples références. [0011] Dans la présente invention, la solution à ces problèmes consiste à proposer un faisceau présentant une réserve de longueur de câble, le câble pouvant être déplié à la longueur requise pour l'application à laquelle il est destiné. [0012] Plus précisément, l'invention porte sur un faisceau électrique comportant un câble électrique, caractérisé en ce que ledit câble est au moins en partie replié dans un gainage et présente au moins une extrémité en dehors dudit gainage, le pliage étant tel qu'en exerçant une traction sur au moins l'une des extrémités du câble en dehors du gainage, ledit câble peut être déplié progressivement jusqu'à la longueur souhaitée. [0013] Dans une variante de l'invention, la partie repliée du câble l'est selon une forme sensiblement hélicoïdale. [0014] Dans une variante, le faisceau comporte un connecteur électrique à l'une de ses extrémités, ledit connecteur présentant un manchon d'étanchéité formant le gainage. Préférentiellement, le connecteur présente un axe autour duquel le câble est replié. Dans une variante, le connecteur comporte une partie isolante autour de contacts électriques et est caractérisé en ce que l'axe autour duquel le câble est replié est formé d'une seule pièce avec la partie isolante du connecteur. [0015] Le gainage comporte préférentiellement des moyens de retenue du câble tels que le câble ne peut être déplié que sous l'action d'une force supérieure à une force donnée. Dans une variante, le gainage présente un rétreint au niveau de la sortie du câble dudit gainage, le rétreint constituant alors un moyen de retenue du câble. [0016] Dans une des variantes de l'invention, le faisceau comporte en outre une zone conformée pour recevoir un moyen externe de serrage permettant de bloquer le dépliement du câble. [0017] L'invention est décrite plus en détail ci-après et en référence aux figures représentant schématiquement le système dans son mode de réalisation préférentiel. [0018] La figure 1 présente schématiquement l'invention selon un premier mode de réalisation, dans la configuration où le faisceau présente une longueur minimale. [0019] La figure 2 présente schématiquement l'invention selon un premier mode de réalisation, dans la configuration où le faisceau présente une longueur intermédiaire. [0020] La figure 3 présente schématiquement l'invention selon un premier mode de réalisation, dans la configuration où le faisceau présente sa longueur maximale. [0021] La figure 4 présente schématiquement l'invention selon un second mode de réalisation, dans la configuration où le faisceau présente sa longueur minimale. [0022] La figure 5 présente schématiquement l'invention selon un second mode de réalisation, dans la configuration où le faisceau présente une longueur intermédiaire. [0023] La figure 6 présente schématiquement l'invention selon un second mode de réalisation, dans la configuration où le faisceau présente sa longueur maximale. [0024] La figure 7 présente schématiquement un connecteur permettant la réalisation de l'invention selon son second mode de réalisation. [0025] Sur la figure 1, un faisceau comporte un câble 1 aux extrémités duquel sont assemblés un capteur 2 et un connecteur 3. [0026] Notons que le câble 1 peut être constitué d'un fil électrique gainé unique, ou d'une multitude de fils réunis, gainés ou isolés les uns des autres, par exemple torsadés. [0027] La longueur du câble 1 est ajustée de manière à permettre le branchement du faisceau dans le cas de l'application envisagée nécessitant la longueur maximale. [0028] Le connecteur 3 peut par exemple être destiné à brancher le faisceau (et donc le capteur 2) sur un boîtier de contrôle moteur d'un véhicule automobile. Selon l'invention dans la variante ici représentée, le câble 1 est plié sur lui-même dans un gainage 4. [0029] Lors de sa construction, le câble (fil électrique unique ou ensemble de fils) est plié de telle manière que le faisceau présente la longueur juste nécessaire à l'application envisagée nécessitant la longueur minimale. [0030] En exerçant un effort axial sur le faisceau, de part et d'autre du gainage, c'est-à-dire en tirant sur le câble 1 sortant du gainage 4 et portant le connecteur 3 et/ou le capteur 2, le câble 1 plié dans le gainage 4 se déplie, se développe, jusqu'à ce qu'on arrête la traction (ou que le câble soit entièrement déplié). Toutes les longueurs intermédiaires sont ainsi réalisables, et il est possible d'obtenir un faisceau de toute taille entre les deux extremums. [0031] La figure 2 présente le faisceau de la figure 1, dans une configuration de longueur intermédiaire. La longueur de faisceau présenté dans la figure 2 peut couvrir les besoins d'une ou plusieurs applications spécifiques, sans que le faisceau ne présente une longueur excessive. Dans le cas du remplacement d'un faisceau électrique automobile, le nouveau faisceau peut ainsi être mis en place ou bridé tel que le faisceau d'origine l'était. [0032] La figure 3 présente le faisceau des figures précédentes, dans une configuration de longueur maximale. Le câble 1 est totalement déplié. Le gainage n'a plus d'autre rôle fonctionnel que la protection mécanique du câble. Le faisceau présente alors la longueur nécessaire à l'application nécessitant le faisceau le plus long, parmi les applications envisagées. [0033] Notons qu'une fois déplié partiellement ou totalement, le faisceau conserve la longueur donnée. S'il a été totalement développé, il n'est pas prévu dans la variante représenté de moyen pour lui permettre de retourner vers son état initial. S'il a été partiellement développé, et afin d'éviter que le faisceau ne s'allonge, le câble 1 peut être maintenu par les seuls frottements du gainage 4. Afin d'assurer un blocage plus important, par exemple dans les cas ou le faisceau peut être soumis à des sollicitations mécaniques pendant son utilisation, on pourra employer un moyen de serrage externe, par exemple un collier de serrage, pour serrer le gainage autour du câble dans une zone ou ce dernier est encore replié sur lui-même (préférentiellement vers le centre du gainage). [0034] La figure 4 présente schématiquement l'invention selon un second mode de réalisation, dans la configuration où le faisceau présente sa longueur minimale. Dans ce mode de réalisation, le câble est plié de façon sensiblement hélicoïdale. Dans la variante ici représentée, l'enroulement est fait à proximité du connecteur 3. Le gainage 4 est ainsi réalisé dans la continuité du connecteur 3. C'est le manchon d'étanchéité du connecteur, similaire aux manchons généralement présent sur bon nombre de connecteur, qui sert de gainage 4. Le manchon est dimensionné en conséquence pour accueillir la partie pliée du câble 1. [0035] Le connecteur 3 comporte des cosses 31 et 32 pour le contact électrique, et une partie isolante 33 qui entoure les cosses. Cette partie isolante 33 forme un axe d'enroulement 5 du câble 1. Notons que dans le cas de figure ici représenté, le câble 1 est constitué de deux fils 11 et 12, reliés respectivement aux cosses 31 et 32. Dans sa configuration de longueur minimale, telle que représentée sur la figure 4, le câble 1 est enroulé (plié hélicoïdalement) autour de l'axe d'enroulement 5, sur la totalité ou quasiment la totalité de la longueur de l'axe d'enroulement 5. [0036] Dans la variante ici représentée, le manchon formant gainage 4 présente une zone de rétreint 6 au niveau de la sortie du câble. La zone de rétreint 6 provoque des frottements sur le câble 1, le maintenant en position tant qu'aucune sollicitation importante n'est exercée. Afin d'assurer un blocage plus important, par exemple dans les cas ou le faisceau peut être soumis à des sollicitations mécaniques pendant son utilisation, on peut employer un moyen de serrage externe, par exemple un collier de serrage, pour serrer le gainage autour du câble dans la zone de rétreint 6. [0037] En exerçant un effort axial sur le faisceau, c'est-à-dire en tirant sur le câble 1 sortant du gainage 4 formé par le manchon d'étanchéité du connecteur, le câble 1 enroulé dans le gainage 4 autour de l'axe d'enroulement 5, se déplie, jusqu'à ce qu'on arrête la traction (ou que le câble soit entièrement déplié). Toutes les longueurs intermédiaires sont ainsi réalisables, et il est possible d'obtenir un faisceau de toute taille entre les deux extremums. [0038] La figure 5 présente le faisceau de la figure 4, dans une configuration de longueur intermédiaire. Cette longueur intermédiaire permet de couvrir un certain nombre d'applications du faisceau. Dans le cas du remplacement d'un faisceau électrique automobile, le nouveau faisceau peut ainsi être mis en place ou bridé tel que le faisceau d'origine l'était. [0039] La figure 6 présente le faisceau des figures 4 et 5, dans une configuration de longueur maximale. Le câble 1 est totalement déplié. Le faisceau présente alors la longueur nécessaire à l'application nécessitant le faisceau le plus long, parmi les applications envisagées. [0040] La figure 7 présente un mode de réalisation d'un connecteur, pour la mise en oeuvre de l'invention selon le mode de réalisation présenté aux figures 4 à 6. Le manchon d'étanchéité n'est ici pas représenté. L'isolant 33 du connecteur accueille deux cosses électriques 31 et 32, auxquelles sont branchés respectivement les fils 11 et 12 constitutifs du câble 1. Le câble 1 peut être enroulé autour de l'axe d'enroulement 5, qui est formé d'une seule pièce avec l'isolant 33. [0041] L'invention ainsi développée permet l'utilisation d'un faisceau électrique identique sur diverses applications nécessitant les faisceaux de longueurs différentes. Dans toute industrie nécessitant des faisceaux électriques différents uniquement pour ce qui est de leur longueur, afin de s'adapter à diverses gammes de produits ou différentes applications, la présente invention peut avoir un intérêt lors du montage initial du produit, mais aussi et surtout dans lors du remplacement du faisceau en après vente (réparation du produit), car elle permet de réduire le nombre de faisceaux différents à gérer, notamment en terme de stock, tout en garantissant un niveau de qualité et de fiabilité au produit réparé identique au niveau d'origine. En effet, une fois mis à la longueur adéquate, le nouveau faisceau ne présente pas de longueur excédentaire, aucun prolongateur n'est nécessaire, et il peut le cas échéant être bridé conformément au bridage du faisceau d'origine. [0042] L'invention trouve son domaine d'application préférentiel dans l'automobile, où la gamme de véhicule d'un même constructeur peut présenter des véhicules de dimensions et d'architectures variées, ce qui entraine des faisceaux électriques de longueurs différentes d'un véhicule à l'autre pour une même fonction. Revendications: 1. Faisceau électrique comportant un câble électrique (1), caractérisé en ce que ledit câble (1) est au moins en partie replié dans un gainage (4) et présente au moins une extrémité en dehors dudit gainage (4), le pliage étant tel qu'en exerçant une traction sur au moins l'une des extrémités du câble (1) en dehors du gainage (4), ledit câble (1) peut être déplié progressivement jusqu'à la longueur souhaitée. 2. Faisceau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie repliée du câble (1) l'est selon une forme sensiblement hélicoïdale. 3. Faisceau selon la revendication 1 ou la revendication 2, comportant un connecteur électrique (3) à l'une de ses extrémités, caractérisé en ce que ledit connecteur (3) présente un manchon d'étanchéité formant le gainage (4). 4. Faisceau selon la revendication 3, caractérisé en ce que le connecteur (3) présente un axe (5) autour duquel le câble (1) est replié. 5. Faisceau selon la revendication 4 dont le connecteur (3) comporte une partie isolante (33) autour de contacts électriques (31, 32), caractérisé en ce que l'axe (5) autour duquel le câble est replié est formé d'une seule pièce avec la partie isolante (33) du connecteur (3). 6. Faisceau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gainage (4) comporte des moyens de retenue du câble (1) tels que le câble (1) ne peut être déplié que sous l'action d'une force supérieure à une force donnée. 7. Faisceau selon la revendication 6, caractérisé en ce que le gainage (4) présente un rétreint (6) au niveau de la sortie du câble (1) dudit gainage (4), rétreint (6) constituant un moyen de retenue du câble (1). 8. Faisceau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une zone conformée pour recevoir un moyen externe de serrage permettant de bloquer le dépliement du câble (1).