Brevet FR3002090A1 — publié le 20140815

Système de passage étanche de tuyaux, notamment de faisceaux électriques, à travers un orifice réalisé sur une structure, notamment de véhicule automobile, et procédé de montage. L'invention concerne principalement un système de passage étanche de tuyaux à travers un orifice ménagé sur une structure délimitant un premier espace d'un second espace. L'invention porte également sur un procédé de montage d'un tel système et sur les applications de ce système notamment pour le passage étanche de faisceaux électriques dans un véhicule automobile électrique ou hybride ou thermique. Le montage des faisceaux électriques dans un véhicule automobile, et notamment dans un véhicule électrique ou hybride, nécessite le passage étanche de ces faisceaux à travers des orifices ménagés dans une structure délimitant 15 deux espaces. Pour ce faire et en référence à la figure 1 qui représente schématiquement un système de passage étanche 1 de l'art antérieur, un élément de passage 2, communément dénommé « passe-gaine », est fixé sur la structure 3 au niveau de d'un orifice 4 au moyen d'un élément d'encliquetage 5 solidaire de l'élément de 20 passage 2. L'élément de passage 2 comporte une portion d'appui 6 bordant l'orifice 4 en étant en appui de contact contre la face 7 de la structure 3 du coté du premier espace 8. La portion d'appui 6 se prolonge au niveau de l'orifice 4 par une portion traversante 9 qui débouche dans le second espace 10. 25 Les faisceaux 11,12 dont on souhaite assurer le passage étanche à travers la structure 3 sont au nombre de deux sur cet exemple et s'étendent du coté du second espace 10 dans des directions opposées sensiblement à la structure 3. Le passage des faisceaux 11,12 à travers l'orifice 4 est assuré par deux conduits traversants 13,14 ménagés dans l'élément de passage 2. 30 Du coté du second espace 10, les deux faisceaux 11,12 comportent chacun un gainage de protection rigide 15,16 nécessaire notamment dans une zone de soubassement agressive et impliquant des grands rayons de courbure. Dans cette configuration, l'épaisseur cumulée A des faisceaux 11,12 et de la partie de la portion traversante 9 de l'élément de passage 2 du coté du second espace 10 est importante, ce dont il résulte un encombrement également important dans cette zone. Cet encombrement a pour conséquence directe une perte de volume pour l'implantation d'éléments en regard de l'élément de passage, par exemple pour la batterie sur un véhicule électrique et pour le réservoir de carburant sur un véhicule hybride ou thermique. Par ailleurs, la rigidité des gainages de protection 15,16 et la difficulté à maitriser leurs parcours peuvent générer des contacts avec les éléments implantés en regard de l'élément de passage. En outre, cette rigidité provoque également des difficultés de montage, le passage des faisceaux à travers l'orifice 4 étant rendu délicat. Les temps de montage résultant sont longs et le montage peut être source de défaut tel que notamment un manque d'étanchéité. Ces inconvénients sont transposables au passage d'un seul faisceau ou de plus de deux faisceaux. Dans ce contexte, la présente invention vise un système de passage étanche de faisceaux et par extension, de tuyaux de tout type, permettant d'assurer le passage étanche de ces tuyaux à travers un orifice ménagé dans une structure délimitant deux espaces, en assurant à la fois la maîtrise du parcours des tuyaux et un encombrement moindre. A cet effet, le système de passage étanche de tuyaux à travers un orifice ménagé sur une structure délimitant un premier espace d'un second espace, comporte un élément de passage d'au moins un tuyau qui est situé au niveau de l'orifice de la structure et qui prévoit une portion d'appui apte à venir en appui de contact contre une face de la structure située du coté du premier espace à proximité de l'orifice et maintenu à la structure par des moyens de fixation, et une portion traversante s'étendant au niveau de l'orifice depuis la portion d'appui vers le second espace. Le système de passage est essentiellement caractérisé en ce que la portion traversante se prolonge au niveau du second espace par au moins un segment de gainage présentant une souplesse suffisante pour adopter une première position inactive dans le prolongement longitudinal de la portion traversante, et une seconde position repliée vers la portion d'appui, en ce qu'au moins un conduit de guidage de tuyau traverse l'élément de passage depuis le segment de gainage jusqu'à la portion d'appui, et en ce que le dit système de passage comporte un fermoir muni : - d'au moins une tige de montage apte à être introduite dans un évidement correspondant réalisé dans la portion traversante et comprenant des moyens de maintien fixe à la dite portion traversante, et - d'une tête de blocage qui est apte à exercer une force d'appui sur le segment de gainage en l'entraînant dans une position repliée vers la portion d'appui lorsque la tige de montage est en position de maintien fixe dans la portion traversante. Le système de passage de l'invention peut également comporter les caractéristiques optionnelles suivantes considérées isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : - la portion traversante se prolonge au niveau du second espace par deux segments de gainage présentant une souplesse suffisante les rendant apte à être repliés dans des directions opposées vers la portion d'appui lorsque le fermoir est en place dans la portion traversante, et l'élément de passage comporte deux conduits de guidage s'étendant chacun depuis l'un des deux segments de gainage jusqu'à la portion d'appui. - le fermoir comporte une tige de montage et en ce que la portion traversante 20 de l'élément de passage comporte un évidement de réception de la dite tige de montage du fermoir situé entre les deux segments de gainage. - le fermoir comporte deux tiges de montage, et la portion traversante de l'élément de passage comporte deux évidements de réception des dites tiges de montage du fermoir situés sur une ligne médiane et à distance des deux 25 segments de gainage. - chaque tige de montage du fermoir comporte des picots orientés obliquement vers la tête de blocage en formant moyens de maintien fixe à la portion traversante de l'élément de passage lorsque la tige de montage est logée son évidement correspondant. 30 - l'élément de passage comportant la portion d'appui, la portion traversante et au moins un segment de gainage, est réalisé en une seule pièce. - l'élément de passage comporte un joint circulaire se présentant sous la forme d'une collerette souple s'étendant radialement depuis la portion traversante du dit élément de passage, et apte à adopter une première position inactive repliée contre la portion traversante et le segment de gainage, et la collerette souple présente une longueur suffisante la rendant apte à adopter une second position déployée vers la portion d'appui en appui de contact sur la structure tout autour de l'orifice. L'invention porte également sur un procédé de montage du système de passage de l'invention précédemment énoncé qui est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes de : - mise en position de l'élément de passage au niveau de l'orifice de la structure depuis le premier espace vers le second espace, - mise en position des moyens de fixation de l'élément de passage sur la structure, - introduction de chaque tige de montage du fermoir dans l'évidemment correspondant réalisé dans la portion traversante de l'élément de passage, et enclenchement des moyens de maintien fixe de la dite tige de montage à la portion traversante, ce dont il résulte l'entraînement en position repliée sensiblement parallèle à la structure de chaque segment de gainage. Avantageusement, lorsque le procédé de montage s'applique à un système de passage comportant un joint circulaire, ce procédé comporte au moins les 20 étapes de : - mise en position de l'élément de passage dans l'orifice de la structure depuis le premier espace vers le second espace, - mise en position des moyens de fixation de l'élément de passage sur la structure, 25 - déploiement du joint circulaire contre la structure, et - introduction de chaque tige de montage du fermoir dans l'évidemment correspondant réalisé dans la portion traversante de l'élément de passage, et enclenchement des moyens de maintien fixe de la dite tige de montage à la portion traversante, 30 ce dont il résulte l'entraînement en position repliée sensiblement parallèle à la structure de chaque segment de gainage. Enfin, l'invention porte sur une application du système de passage tel que précédemment énoncé pour assurer le passage étanche de faisceaux électriques à travers une structure montée dans un véhicule, notamment un véhicule automobile électrique ou hybride. 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 déjà décrite est une représentation schématique en coupe d'un système de passage étanche de l'art antérieur 1, - la figure 2 est une représentation schématique en coupe de l'élément de passage du système de passage étanche de l'invention selon une première variante illustré dans une première position de montage, - la figure 3 est une représentation schématique en coupe du système de passage étanche de l'invention selon la première variante, illustré dans une deuxième position de montage, - la figure 4 est une représentation schématique en coupe du système de passage étanche de l'invention selon la première variante, illustré dans une troisième position de montage, - la figure 5 est une représentation schématique en coupe du système de passage étanche de l'invention selon la première variante, illustré dans la position finale de montage, - la figure 6 est une représentation schématique de face selon la flèche VI de la figure 2 de l'élément de passage de l'invention de la première variante illustré sans les faisceaux électriques, - la figure 7 est une représentation schématique partielle en coupe du système de l'invention selon la première variante illustrant l'insertion du fermoir dans l'élément de passage, - la figure 8 est une représentation schématique de face similaire à celle de la figure 6 selon une deuxième variante de réalisation du fermoir, - la figure 9 est une représentation schématique partielle en coupe du système de l'invention selon la deuxième variante illustrant l'insertion du fermoir 30 dans l'élément de passage, - la figure 10 est une représentation schématique en coupe de l'élément de passage du système de passage étanche de l'invention selon une troisième variante illustré dans une première position de montage, et - la figure 11 est une représentation schématique en coupe du système de passage étanche de l'invention selon la troisième variante illustré dans une position finale de montage. En référence à la figure 5, le système de passage étanche de l'invention 5 20 comporte, comme dans le système de passage 1 de l'art antérieur, un élément de passage 21 fixé sur la structure 22 au niveau de l'orifice 23 au moyen d'un élément d'encliquetage circulaire 24 solidaire de l'élément de passage 21. L'élément de passage 21 comporte, également de la même façon que dans le système de l'art antérieur, une portion d'appui 25 bordant l'orifice 23 en étant 10 en appui de contact contre la face 26 de la structure 22 du coté du premier espace 27. La portion d'appui 25 se prolonge au niveau de l'orifice 23 par une partie traversante 28 qui débouche dans le second espace 29. Selon l'invention et référence aux figures 5, 6 et 7, l'élément de passage 21 comporte en outre deux segments de gainage 30,31 s'étendant du coté du 15 second espace 29 depuis la portion traversante 28. Chaque faisceau électrique 27,28 traverse l'élément de passage 21 dans un conduit de guidage respectif 39,40 qui traverse lui-même l'élément de passage 21 depuis l'un des segments de gainage 30,31 jusqu'à la portion d'appui 25 au niveau duquel il débouche. 20 Ces deux segments de gainage 30,31 sont suffisamment souples pour être repliés dans des directions opposées vers la portion d'appui 21 sensiblement parallèlement à la structure 22 lorsque qu'un fermoir 32 comportant une tige de montage 33 et une tête de blocage 34 vient en appui de contact contre ces deux segments de gainage 30,31. 25 A cet effet, la tige de montage 33 du fermoir 32 est introduite dans un évidement 35 réalisé dans la portion traversante 28 de l'élément de passage 2. L'extrémité de la tige de montage 33 comporte des picots 36 orientés obliquement vers la tête de blocage 34 permettant d'assurer le maintien fixe du fermoir 32 dans la portion traversante 28 de l'élément de passage 21. 30 Alternativement aux picots 36, le fermoir 32 peut comporter des moyens de maintien fixe du fermoir 32 connus de l'homme du métier qui s'enclenchent par rotation d'un quart de tour du fermoir 32. En référence aux figures 2 à 5, le montage du système de passage 20 de l'invention s'effectue de la façon suivante. Préalablement à la première étape de montage représentée sur la figure 2, les deux faisceaux 37, 38 sont introduits dans les conduits de guidage respectifs 39,40 de l'élément de montage 22. L'élément de montage 22 est ensuite amené au niveau de l'orifice 23 puis l'élément d'encliquetage circulaire 24 est actionné sur le bord de l'orifice 23 pour permettre le positionnement fixe et étanche de l'élément de passage 21 sur la structure 26. A ce stade, les deux segments de gainage 30,31 sont orientés dans le prolongement longitudinal de la portion traversante 28. Puis, le fermoir 32 est amené au niveau du second espace 29 vers l'évidement 35 de la portion traversante 28 (figure 3) jusqu'à ce que la tige de montage 33 du fermoir 32 pénètre dans l'évidement 35 (figure 4). Enfin, en référence à la figure 5, lorsque la tête de blocage 34 du fermoir 32 arrive au niveau de l'évidement 35, cette tête de montage 34 exerce une force d'appui sur les deux segments de gainage 30,31 en les contraignant à se replier sensiblement parallèlement à la structure 22. Chaque faisceau électrique 37,38 en sortie du segment de gainage correspondant 30,31 peut être alors comporter un gainage rigide 42,43. Il est ainsi constaté que l'épaisseur cumulée B du coté du second espace 20 29 de la portion traversante 28, des segments de gainage 30,31 et des gainages rigides 42,43, est bien inférieure à cette même épaisseur A pour le système de l'art antérieur précédemment décrit (figure 1). Par ailleurs, le parcours des deux faisceaux 37,38 est contrôlé par l'action du fermoir 32 sur les segments de gainage 30,31 de l'élément de passage 21. 25 En référence aux figures 8 et 9 et selon une deuxième variante de l'invention, le fermoir 32a comporte une tête de blocage 34a et deux tiges de montage 33a1,33a2. L'extrémité de chaque tige de montage 33a1,33a2 comporte, comme pour le fermoir 32 de la première variante, des picots 36 orientés obliquement vers la 30 tête de blocage 34a permettant d'assurer le maintien fixe du fermoir 32a dans la portion traversante 28 de l'élément de passage 21. La portion traversante 28 de l'élément de passage 21 comporte alors deux évidements 35a1,35a2 de réception de chacune des tiges de montage 33a1,33a2 du fermoir 32a. Ces deux évidements 35a1,35a2 sont situés sur une ligne médiane 43 et à distance des deux segments de gainage 30,31. Cette configuration permet avantageusement de ne pas être limitée dans la taille des segments de gainage 30,31, des conduits de guidage 39, 40, et ainsi également dans la taille des faisceaux 37,38. En alternative non représentée, le fermoir peut comporter trois voire quatre tiges de montage coïncidant avec respectivement trois et quatre évidements réalisés dans la portion traversante, ces configurations permettant d'équilibrer les efforts sur la tête de blocage. En référence aux figures 10 et 11, l'élément de passage de l'invention 21 comporte en outre un joint souple 44 se présentant sous la forme d'une collerette circulaire qui s'étend radialement depuis la portion traversante 28 de l'élément de passage 21 du coté du second espace 29 lorsque le système de passage 20 est dans sa position de montage final (figure 11). Lors du montage du système de passage de l'invention 20 sur la structure 22 et comme visible sur la figure 10, le joint souple 44 est rabattu contre les segments de gainage 30,31, ce qui permet de pouvoir positionner l'élément de passage 21 au niveau de l'orifice 23. Une fois que l'élément de passage 21 est en place, et avant d'introduire le fermoir 32 dans la portion traversante 28, le joint souple 44 est rabattu vers la structure 22, sa longueur étant suffisante pour venir en appui de contact sur la structure 22. Ainsi, le joint souple 44 assure une étanchéité améliorée du système de passage 20. Les variantes de l'invention décrites précédemment prévoient le passage 25 de deux faisceaux 37,38 s'étendant des directions opposées au niveau du second espace 29. Mais l'invention ne se limite pas à cette configuration. On peut en effet prévoir le passage d'un unique faisceau, de sorte que seul un segment de gainage comportera un conduit de guidage du dit faisceau. Dans ce cas, on 30 prévoit un élément opposé à ce segment de gainage permettant d'assurer un contre appui pour permettre le blocage du fermoir et son action de repliement du segment de gainage comportant le faisceau. On pourra par exemple prévoir un second segment de gainage tel que décrit précédemment, mais dépourvu de faisceau. De la même façon, le système de l'invention peut prévoir plus de deux faisceaux, le blocage du fermoir sur la portion traversante de l'élément de passage provoquant le repliement concomitant des multiples segments de gainage. Selon l'invention, l'élément de passage, qu'il comporte ou non le joint souple, est réalisé en une seule pièce. On comprend que l'élément de passage doit être suffisamment souple pour que les segments de gainage soient aptes à se replier sous l'action du fermoir. Enfin, le système de passage de l'invention peut trouver application pour 10 assurer le passage étanche de tuyaux ou tubes de tous types autres que des faisceaux électriques. Dans le cadre du passage de faisceaux électriques, le système de passage de l'invention trouve avantageusement application pour assurer le passage étanche de faisceaux à travers une structure monté dans un véhicule automobile 15 électrique ou hybride ou thermique. REVENDICATIONS1. Système de passage étanche de tuyaux à travers un orifice ménagé sur une structure délimitant un premier espace d'un second espace, comportant un élément de passage d'au moins un tuyau qui est situé au niveau de l'orifice de la structure et qui prévoit une portion d'appui apte à venir en appui de contact contre une face de la structure située du coté du premier espace à proximité de l'orifice et maintenu à la structure par des moyens de fixation, et une portion traversante s'étendant au niveau de l'orifice depuis la portion d'appui vers le second espace, caractérisé en ce que la portion traversante (28) se prolonge au niveau du second espace (29) par au moins un segment de gainage (30,31) présentant une souplesse suffisante pour adopter une première position inactive dans le prolongement longitudinal de la portion traversante (28), et une seconde position repliée vers la portion d'appui (25), en ce qu'au moins un conduit de guidage de tuyau (39,40) traverse l'élément de passage (21) depuis le segment de gainage (30,31) jusqu'à la portion d'appui (25), et en ce que le dit système de passage (20) comporte un fermoir (32,32a) muni : - d'au moins une tige de montage (33 ; 33a1,33a2) apte à être introduite dans un évidement correspondant (35 ;35a1,35a2) réalisé dans la portion traversante (28) et comprenant des moyens de maintien fixe (36) à la dite portion traversante (28), et - d'une tête de blocage (34,34a) qui est apte à exercer une force d'appui sur le segment de gainage (30,31) en l'entraînant dans une position repliée vers la portion d'appui (25) lorsque la tige de montage (33 ; 33a1,33a2) est en position de maintien fixe dans la portion traversante (28). 2. Système passage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion traversante (28) se prolonge au niveau du second espace (29) par deux segments de gainage (30,31) présentant une souplesse suffisante les rendant apte à être repliés dans des directions opposées vers la portion d'appui (25) lorsque le fermoir (32,32a) est en place dans la portion traversante (28), et en ce que l'élément de passage (21) comporte deux conduits de guidage (39,40) 3002 090 11 s'étendant chacun depuis l'un des deux segments de gainage (30,31) jusqu'à la portion d'appui (25). 3. Système de passage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le 5 fermoir (32,32a) comporte une tige de montage (33) et en ce que la portion traversante (28) de l'élément de passage (21) comporte un évidement (35) de réception de la dite tige de montage (33) du fermoir (32) situé entre les deux segments de gainage (30,31). 10 4. Système de passage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fermoir (32a) comporte deux tiges de montage (33a1,33a2), et en ce que la portion traversante (28) de l'élément de passage (21) comporte deux évidements (35a1,35a2) de réception des dites tiges de montage (33a1,33a2) du fermoir (32a) situés sur une ligne médiane (43) et à distance des deux segments de 15 gainage (30,31). 5. Système de passage selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que chaque tige de montage (33 ; 33a1,33a2) du fermoir (32,32a) comporte des picots (36) orientés obliquement vers la tête de blocage 20 (34,34a) en formant moyens de maintien fixe à la portion traversante (28) de l'élément de passage (21) lorsque la tige de montage (33 ; 33a1,33a2) est logée son évidement correspondant (35 ;35a1,35a2). 6. Système de passage selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce que l'élément de passage (21) comportant la portion d'appui (25), la portion traversante (28) et au moins un segment de gainage (30,31), est réalisé en une seule pièce. 7. Système de passage selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que l'élément de passage (21) comporte un joint circulaire (44) se présentant sous la forme d'une collerette souple s'étendant radialement depuis la portion traversante (28) du dit élément de passage (21), et apte à adopter une première position inactive repliée contre la portion traversante (28) et le segment de gainage (30,31), et en ce qu'elle présente une longueursuffisante la rendant apte à adopter une second position déployée vers la portion d'appui (25) en appui de contact sur la structure (22) tout autour de l'orifice (23). 8. Procédé de montage d'un système de passage étanche de tuyaux selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 au niveau d'un orifice ménagé sur une structure délimitant un premier espace d'un second espace, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes de : - mise en position de l'élément de passage (21) au niveau de l'orifice (23) de la structure (22) depuis le premier espace (27) vers le second espace (29), - mise en position des moyens de fixation (24) de l'élément de passage (21) sur la structure (22), - introduction de chaque tige de montage (33 ; 33a1,33a2) du fermoir (33) dans l'évidemment correspondant (35 ;35a1,35a2) réalisé dans la portion traversante (28) de l'élément de passage (21), et enclenchement des moyens de maintien fixe (36) de la dite tige de montage (33 ; 33a1,33a2) à la portion traversante (28), ce dont il résulte l'entraînement en position repliée sensiblement parallèle à la structure (22) de chaque segment de gainage (30,31). 9. Procédé de montage d'un système de passage étanche de tuyaux selon la revendication 7 au niveau d'un orifice ménagé sur une structure délimitant un premier espace d'un second espace, caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes de : - mise en position de l'élément de passage (21) dans l'orifice (23) de la structure (22) depuis le premier espace (27) vers le second espace (29), - mise en position des moyens de fixation (24) de l'élément de passage (21) sur la structure (22), - déploiement du joint circulaire (44) contre la structure (22), et - introduction de chaque tige de montage (33 ; 33a1,33a2) du fermoir (33) dans l'évidemment correspondant (35 ;35a1,35a2) réalisé dans la portion traversante (28) de l'élément de passage (21), et enclenchement des moyens de maintien fixe (36) de la dite tige de montage (33 ; 33a1,33a2) à la portion traversante (28),ce dont il résulte l'entraînement en position repliée sensiblement parallèle à la structure (22) de chaque segment de gainage (30,31). 10. Application du système de passage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, pour assurer le passage étanche de faisceaux électriques (27,28 à travers une structure (22) montée dans un véhicule, notamment un véhicule automobile électrique ou hybride. 15 20 25 30