Brevet FR3002682A1 — publié le 20140829

FAISCEAU ELECTRIQUE CONSTITUE PAR AU MOINS UNE SERIE DE CONDUCTEURS ELECTRIQUES LONGITUDINALEMENT LES UNS A COTE DES AUTRES DANS UNE GAINE D'ISOLATION ELECTRIQUE La présente invention concerne un faisceau électrique constitué par au moins une série de conducteurs électriques disposés longitudinalement les uns à côté des autres dans une gaine d'isolation électrique. Les faisceaux électriques de ce type sont utilisés principalement dans les véhicules automobiles et l'industrie aéronautique. La gaine qui isole électriquement les conducteurs est fixée à la structure du véhicule au moyen d'agrafes, languettes, etc... Ces faisceaux électriques engendrent les problèmes suivants : - temps importants d'assemblage au montage, - excès de longueur des faisceaux afin de s'adapter à l'environnement, - masse élevée, - isolation électrique défectueuse, - protection insuffisante à l'égard des pièces agressives, - risques d'échauffement en raison de la présence de sources de chaleur. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un faisceau électrique constitué par au moins une série de conducteurs électriques disposés longitudinalement les uns à côté des autres dans une gaine d'isolation électrique, caractérisé en ce que cette gaine est disposée entre au moins deux couches en matière composite constituée par une matrice en matière plastique renforcée de fibres, cette gaine étant en matière plastique thermofusible qui est liée par fusion au moins partielle de cette dernière à chacune des deux couches de matière composite. Les deux couches en matière composite, présentes de part et d'autre de la gaine qui renferme les conducteurs, protègent efficacement ces conducteurs contre les risques évoqués plus haut. La matrice de la matière composite peut être en matière plastique thermoplastique ou thermodurcissable. Les fibres de renfort de la matière composite peuvent être choisies parmi les fibres de verre, de carbone et de basalte. Ces fibres peuvent se présenter sous l'une des formes suivantes : - nappe, - fibres non tissées, - fibres tissées ou tricotées, - préformes tubulaires, - fibres pré imprégnées de liant, - fibres coupées et projetées. La gaine qui renferme les conducteurs électriques est de préférence en matière thermoplastique. Sous l'effet de la chaleur cette matière thermoplastique fond partiellement ou 10 totalement en se liant aux deux couches de matière composite. La matrice desdites couches en matière composite peut renfermer une matière plastique qui est miscible dans la matière plastique constituant ladite gaine lors de la fusion de cette matière plastique. De préférence, chacune des deux couches en matière composite est 15 composée de plusieurs strates liées les unes aux autres. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, le faisceau électrique incorpore au moins l'une des fonctions suivantes : - décharge électrostatique, - transmission de signal électrique, 20 - protection électromagnétique, - capteur de défaut. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé de fabrication du faisceau électrique selon l'invention. Suivant l'invention, ce procédé est caractérisé en ce qu'on place dans un 25 moule, successivement : - une première couche en matière composite constituée par une matrice en matière plastique renforcée de fibres, - la gaine en matière thermofusible renfermant la série de conducteurs électriques, 30 - une seconde couche en matière composite, - on ferme le moule, - on chauffe le moule pour obtenir la fusion au moins partielle de la matière thermofusible constituant ladite gaine, - on laisse refroidir et on démoule le produit obtenu. Lors de la fusion de la matière thermofusible constituant la gaine, cette matière se lie aux couches en matière composite en formant après refroidissement un ensemble d'une seule pièce résistant aux diverses agressions. De préférence, on ferme le moule au moyen d'un poinçon prenant appui sur ladite seconde couche en matière composite. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un assemblage composé de trois strates de matière composite, - la figure 2 est une vue en coupe à échelle agrandie, suivant le plan II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective d'une gaine renfermant une série de conducteurs électriques, - la figure 4 est une vue en coupe suivant le plan IV-IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'un moule après introduction dans celui-ci de la première couche de matière composite, - la figure 6 est une vue analogue à la figure 5, après introduction dans le moule de la gaine renfermant les conducteurs, - la figure 7 est une vue en coupe suivant le plan VII-VII de la figure 6, - la figure 8 est une vue analogue à la figure 6, après fermeture du moule au moyen d'un poinçon, - la figure 9 est une vue analogue à la figure 8, après chauffage du moule et fusion de la matière thermofusible, - la figure 10 est une vue en coupe suivant le plan X-X de la figure 9, - la figure 11 est une vue en coupe transversale du produit obtenu après démoulage, - la figure 12 est une vue schématique d'un faisceau électrique selon l'invention, illustrant les diverses fonctions pouvant être incorporées à ce faisceau. Les figures 3 et 4 montrent une gaine 1 renfermant une série de conducteurs 2 constitués par des fils en métal bon conducteur de l'électricité. Ces conducteurs 2 sont noyés dans une matière plastique qui isole électriquement ces conducteurs 2 les uns par rapport aux autres. Conformément à l'invention, la gaine 1 est disposée (voir figure 7) entre au moins deux couches 3, 4 en matière composite constituée par une matrice en matière plastique renforcée de fibres. Cette gaine 1 est de préférence plate. De plus, la gaine 1 est en matière plastique thermofusible qui est liée par fusion au moins partielle à chacune des deux couches de matière composite 3, 4, comme on l'expliquera plus en détail plus loin. La matrice de la matière composite est en matière plastique thermoplastique, telle que le polypropylène ou un polyamide, ou en matière plastique thermodurcissable, telle que polyester ou polyuréthane. Les fibres de la matière composite peuvent être choisies parmi les fibres de verre, de carbone et de basalte. De plus, ces fibres peuvent se présenter sous l'une des formes suivantes : - nappe, - fibres non tissées, - fibres tissées ou tricotées, - préformes tubulaires, - fibres pré imprégnées de liant, - fibres coupées et projetées. La matrice des couches 3, 4 en matière composite renferme une matière plastique qui est miscible dans la matière plastique constituant la gaine 1 lors de la fusion de cette matière plastique. Ceci est le cas lorsque la gaine 1 et la matrice des couches 3, 4 sont en matière thermoplastique. Par ailleurs, chacune des deux couches 3, 4 en matière composite peut être composée de plusieurs strates liées les unes aux autres, comme montré sur les figures 1 et 2. Le faisceau électrique selon l'invention présente l'avantage de pouvoir incorporer une ou plusieurs des fonctions suivantes : - décharge électrostatique, - transmission de signal électrique, - protection électromagnétique, - capteur de défaut. Un tel faisceau est représenté sur la figure 12. Sur cette figure 12, les références 5, 6, 7 représentent des connecteurs, la référence 8 un capteur intégré au faisceau, la référence 9 un dispositif de protection électromagnétique et 10 une liaison reliée à la masse. On va maintenant décrire, en référence aux figures 5 à 11, un procédé permettant d'obtenir le faisceau électrique selon l'invention. Selon ce procédé, on place dans un moule 11, successivement : - une première couche 3 (voir figure 5) en matière composite constituée par une matrice en matière plastique renforcée de fibres, - la gaine 1 (voir figure 6) en matière thermofusible renfermant la série de conducteurs électriques et, - une seconde couche 4 en matière composite (voir également la figure 6 ainsi que la figure 7). Dans une étape suivante (voir figure 8), on ferme le moule 11 au moyen d'un poinçon 12 prenant appui sur la seconde couche 4 en matière composite, de façon à appliquer une pression sur l'ensemble formé par la couche 4, la gaine 1 et la couche 3. Dans l'étape suivante (voir figure 9), on chauffe le moule 11 pour obtenir la fusion au moins partielle de la matière thermofusible constituant la gaine 1 puis on laisse refroidir le moule et on démoule le produit obtenu. Ce produit est montré sur les figures 10 et 11. Dans cet exemple, la matrice des couches 3 et 4 en matière composite est en matière thermoplastique identique à celle constituant la gaine 1. Pour cette raison, la matrice des couches 3 et 4 fond totalement tout comme celle de la gaine 1. Ainsi le produit obtenu, tel que représenté sur la figure 11, est une pièce monolithique dans laquelle sont noyés les fils conducteurs 2 ainsi que les fibres de renfort qui ne sont pas visibles sur la figure 11. Ce produit présente les principaux avantages suivants : - gain de temps au montage, - facilité de manipulation du produit favorable à la répétabilité, - réduction de masse et de coût par élimination des surlongueurs, - possibilité d'intégrer plusieurs fonctions dont une protection électromagnétique, - protection contre les diverses agressions. REVENDICATIONS1. Faisceau électrique constitué par au moins une série de conducteurs électriques (2) disposés longitudinalement les uns à côté des autres dans une gaine d'isolation électrique (1), caractérisé en ce que cette gaine (1) est disposée entre au moins deux couches (3, 4) en matière composite constituée par une matrice en matière plastique renforcée de fibres, cette gaine (1) étant en matière plastique thermofusible qui est liée par fusion au moins partielle de cette dernière à chacune des deux couches (3, 4) de matière composite. 2. Faisceau électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice de la matière composite est en matière plastique thermoplastique ou en matière plastique thermodurcissable. 3. Faisceau électrique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites fibres sont choisies parmi les fibres de verre, de carbone et de basalte. 4. Faisceau électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites fibres se présentent sous l'une des formes suivantes : - nappe, - fibres non tissées, - fibres tissées ou tricotées, - préformes tubulaires, - fibres pré imprégnées de liant, - fibres coupées et projetées. 5. Faisceau électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la gaine (1) est en matière thermoplastique. 6. Faisceau électrique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la matrice desdites couches (3, 4) en matière composite renferme une matière plastique qui est miscible dans la matière plastique constituant ladite gaine lors de la fusion de cette matière plastique. 7. Faisceau électrique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chacune des deux couches (3, 4) en matière composite est composée de plusieurs strates liées les unes aux autres. 8. Faisceau électrique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il incorpore au moins l'une des fonctions suivantes : - décharge électrostatique, - transmission de signal électrique, - protection électromagnétique, - capteur de défaut. 9. Procédé de fabrication d'un faisceau électrique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on place dans un moule (11), successivement : - une première couche (3) en matière composite constituée par une matrice en matière plastique renforcée de fibres, - la gaine (1) en matière thermofusible renfermant la série de conducteurs électriques (2), - une seconde couche (4) en matière composite, - on ferme le moule (11), - on chauffe le moule pour obtenir la fusion au moins partielle de la matière thermofusible constituant ladite gaine (1), - on laisse refroidir et on démoule le produit obtenu. 10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on ferme le moule (11) au moyen d'un poinçon (12) prenant appui sur ladite seconde couche (4) en matière composite.