Brevet FR3015608A1 — publié le 20150626

DISPOSITIF D'ETANCHEITE ENTRE UN CONDUIT ET UN ELEMENT FIXE DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne un dispositif d'étanchéité entre un conduit et un élément fixe d'un véhicule automobile, notamment un tablier. Certains organes d'un véhicule sont reliés à des conduits qui traversent un élément fixe du véhicule. Notamment, certains conduits traversent la cloison séparant le compartiment moteur et l'intérieur de la carrosserie d'un véhicule, généralement appelée tablier. C'est le cas par exemple des conduits pour dispositif de climatisation ou d'aération de l'habitacle. Il est alors nécessaire de mettre en place des dispositifs d'étanchéité entre le tablier et le ou les conduits le traversant afin d'assurer d'une part l'étanchéité de l'habitacle vis-à-vis des projections de liquides du compartiment moteur et d'autre part l'étanchéité acoustique provenant du compartiment moteur. Le dispositif de climatisation ou d'aération étant situé du côté de l'habitacle, il est monté dans le véhicule avec l'ensemble du poste de conduite. Actuellement un tel montage se fait suivant l'axe longitudinal du véhicule, les conduits étant orientés suivant cet axe longitudinal. Un dispositif d'étanchéité est monté autour de chaque conduit avant montage du poste de conduite. Ce dernier est alors monté et fixé suivant la direction longitudinale, les dispositifs d'étanchéité étant serrés entre le tablier et l'organe. Un tel montage se révèle satisfaisant en termes d'étanchéité tant que le poste de conduite est monté et fixé suivant la direction longitudinale du véhicule. Ce n'est toutefois plus le cas lorsque le poste de conduite est monté suivant une direction longitudinale et est suivi d'un positionnement transversal avant serrage sur la structure du véhicule. Ce déplacement transversal entraine en effet un glissement des dispositifs d'étanchéité suivant cette direction transversale ce qui peut générer des déformations entraînant une perte d'étanchéité. La figure la représente ainsi en vue en coupe d'un organe 1 pourvu d'un conduit 2 entouré d'un dispositif d'étanchéité 3 comprenant un premier élément d'étanchéité 3a compressible et un deuxième élément d'étanchéité incompressible 3b superposé, l'élément d'étanchéité 3b présentant une rigidité supérieure à l'élément d'étanchéité 3a. La figure lb représente une vue de dessus du dispositif d'étanchéité de la figure la entourant le conduit 2. Ces deux éléments d'étanchéité 3a, 3b sont des disques présentant chacun une ouverture circulaire de la taille du conduit 2, tel que visible sur la figure lb. Ces éléments d'étanchéités 3a, 3b sont ainsi montés sur le conduit 2 avant montage de l'organe 1 par rapport au tablier 4. Ils sont alors pris en sandwich entre l'organe 1 et le tablier 4. L'orifice 5 traversant le tablier 4 présente en effet des dimensions supérieures au conduit 2 afin de permettre un jeu de montage de l'organe par rapport au tablier 4. Du fait de cet orifice 5 plus grand que le conduit 2, en l'absence d'élément d'étanchéité rigide 3b, l'élément d'étanchéité 3a qui est compressible se déforme et ne garantit plus d'étanchéité. L'élément d'étanchéité rigide 3b empêche ainsi l'élément d'étanchéité 3a de se déformer autour du conduit 2. Les figures la et lb représentent la position du dispositif d'étanchéité 3 après un montage de l'organe 1 suivant la direction axiale du conduit 2 : on constate que les éléments d'étanchéité 3a, 3b sont restés en position autour du conduit 2. Les figures 2a et 2b sont des représentations similaires aux figures la et lb, mais montrent la position des éléments d'étanchéité 3a, 3b suite à un déplacement radial de l'organe 1 : on constate que les éléments d'étanchéité 3a, 3b sont déformés au niveau d'une zone Z1 sur une partie de la périphérie du conduit 2, en raison d'un étirement des matériaux suivant la direction radiale de montage. Cet étirement ne permet plus de garantir une étanchéité. Il existe donc un besoin pour un dispositif d'étanchéité qui permette de garantir une étanchéité lors d'un montage axial puis radial d'un conduit par rapport à élément fixe. A cet effet, l'objet de l'invention concerne un dispositif d'étanchéité pour au moins un conduit cylindrique de périmètre prédéterminé, notamment un conduit de véhicule automobile, comprenant : au moins deux éléments d'étanchéité disposés en couches superposées, un élément d'étanchéité formant une couche supérieure présentant une rigidité supérieure à un élément d'étanchéité formant une couche inférieure et, au moins un orifice destiné à recevoir ledit conduit, ledit orifice traversant les couches perpendiculairement et étant formé d'une ouverture traversant chaque élément d'étanchéité, les axes desdites ouvertures étant confondus, caractérisé en ce que, pour chaque orifice, l'ouverture traversant l'élément d'étanchéité formant la couche supérieure présente une forme elliptique dont le périmètre est égal ou inférieur au périmètre du conduit reçu dans ledit orifice, chaque ouverture de forme elliptique présentant une même orientation. Par cet agencement, le dispositif selon l'invention permet ainsi d'imposer une précontrainte aux matériaux des éléments d'étanchéité suivant une direction parallèle au petit axe de la forme elliptique. Ainsi, en positionnant ce petit axe suivant une direction de montage radiale, on peut libérer une partie de la précontrainte lors d'un déplacement radial du dispositif d'étanchéité tout en conservant une contrainte suffisante des matériaux sur le conduit. Cette précontrainte est particulièrement efficace lorsqu'elle est appliquée par le matériau le plus rigide, autrement dit le moins déformable, à savoir la couche supérieure d'élément d'étanchéité. Il suffit ainsi de réaliser une ouverture elliptique uniquement au travers de cette couche pour améliorer l'étanchéité après un montage radial. Ainsi, selon une variante, pour un même orifice, les ouvertures des éléments d'étanchéité autres que l'élément formant la couche supérieure peuvent être circulaires de même périmètre que le périmètre du conduit reçu dans ledit orifice, ou de périmètre inférieur. Il est toutefois possible de réaliser une ouverture elliptique au travers de toutes les couches. Ainsi, selon une autre variante, les ouvertures de tous les éléments d'étanchéité formant un même orifice peuvent être de forme elliptique identique et de même orientation. Le périmètre d'une ouverture elliptique peut être égal ou inférieur au périmètre du conduit. Lorsque ce périmètre est inférieur au périmètre du conduit, il est de préférence suffisant pour permettre l'insertion du conduit à l'intérieur de l'ouverture en étirant le matériau. Ainsi, plus le matériau utilisé est élastique, plus la longueur du périmètre pourra être faible. Des longueurs de périmètres similaires aux longueurs de périmètres utilisées pour les dispositifs d'étanchéité du type décrit sur les figures la, lb peuvent être utilisées. Les périmètres de toutes les ouvertures d'un même orifice peuvent avantageusement être identiques. En outre, lorsque le dispositif d'étanchéité présente plusieurs orifices distincts recevant chacun un conduit de périmètre prédéterminé, les ouvertures de forme elliptique de plusieurs orifices distincts présentent une même orientation, ceci afin de permettre un montage de plusieurs conduits équipés de ce dispositif d'étanchéité suivant une direction radiale. Les éléments d'étanchéité sont notamment en matériau polymère. Avantageusement et de manière non limitative, l'élément d'étanchéité formant la couche inférieure peut être en matériau polymère compressible, par exemple une mousse polymère, notamment présentant des propriétés d'absorption acoustique. Il peut s'agir par exemple d'une mousse en éthylène-propylène-diène monomère (EPDM). Avantageusement et de manière non limitative l'élément d'étanchéité formant la couche supérieure peut être en matériau polymère rigide non déformable, tel que par exemple du polyéthylène (PE). Le nombre de couches d'éléments d'étanchéité peut être variable, les couches pouvant être solidarisées les unes aux autres, par exemple par collage, ou non. Toutefois, une étanchéité suffisante peut être obtenue avec un dispositif d'étanchéité formé de deux couches d'élément d'étanchéité, notamment solidarisées, par exemple par collage. L'invention concerne également un élément de support d'au moins un conduit cylindrique équipé d'un dispositif d'étanchéité selon l'invention lequel est positionné de sorte qu'un petit axe de l'ouverture en forme d'ellipse de chaque orifice recevant ledit conduit est orienté suivant une direction de montage prédéterminée dudit élément de support. Ceci permet de garantir l'étanchéité, même après montage de l'élément de support sur un autre élément fixe, par exemple un élément fixe de véhicule automobile, suivant cette direction de montage prédéterminée. Un tel élément de support est par exemple un organe de véhicule automobile, tel qu'un dispositif de climatisation, l'élément fixe étant par exemple un tablier de véhicule automobile. L'invention concerne également un procédé de montage d'au moins un conduit cylindrique supporté par un élément de support sur un élément fixe, notamment un élément fixe de véhicule automobile, comprenant : (i) insérer un conduit à l'intérieur d'un orifice d'un dispositif d'étanchéité selon l'invention, le dispositif d'étanchéité étant disposé de sorte que : - la couche supérieure rigide soit située en regard dudit élément fixe, - la couche inférieure soit en contact avec une face d'appui dudit élément de support, - un petit axe de l'ouverture en forme d'ellipse s'étende dans une direction prédéterminée, (ii) insérer chaque conduit à l'intérieur d'un orifice prévu à cet effet au travers dudit élément fixe suivant une direction axiale dudit conduit jusqu'à ce que ledit dispositif d'étanchéité soit en contact avec l'élément fixe sur la périphérie dudit orifice, (iii) déplacer ledit au moins un conduit jusqu'à une position finale de montage suivant une direction radiale confondue avec la direction dudit petit axe de chaque ouverture en forme d'ellipse. Un tel montage permet de garantir une étanchéité malgré le cisaillement subi par les matériaux des éléments d'étanchéité et engendré lors du frottement contre l'élément fixe pendant le déplacement radial. L'invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant au moins un conduit équipé d'un dispositif d'étanchéité selon l'invention. Notamment, le dispositif d'étanchéité peut être positionné de sorte qu'un petit axe de chaque ouverture en forme d'ellipse soit orienté suivant une direction transversale du véhicule. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels : la figure la représente en vue en coupe d'un organe pourvu d'un conduit et d'un dispositif d'étanchéité de l'art antérieur contre un élément fixe, la figure lb représente une vue de dessus du dispositif d'étanchéité de la figure la, sur laquelle est positionné un orifice de l'élément fixe de la figure la ; les figures la et lb montrent ces éléments suite à un montage axial, le conduit étant centré par rapport à l'orifice de l'élément fixe le recevant ; les figures 2a et 2b sont des vues similaires aux figures la, lb du même dispositif d'étanchéité de l'art antérieur, mais montrent ces éléments suite à un déplacement radial ; la figure 3a représente une vue en coupe axiale d'un dispositif d'étanchéité selon un mode de réalisation de l'invention monté sur un élément support et assemblé à un élément fixe, la figure 3b montre ce dispositif d'étanchéité vue de dessus et montre également l'orifice de l'élément fixe de la figure 3a ; les figures 3a et 3b montrent ces éléments suite à un montage axial, avec un décentrage du conduit de l'élément de support par rapport à l'orifice de l'élément fixe ; les figures 4a et 4b sont des vues similaires aux figures 3a, 3b du même dispositif d'étanchéité selon un mode de réalisation de l'invention, mais montrent ces éléments suite à un déplacement radial, dans une position où le conduit de l'élément de support et l'orifice de l'élément fixe sont centrés l'un par rapport à l'autre ; les figures 5a, 5b, 5c sont des vues de dessus de la couche supérieure d'un dispositif d'étanchéité selon un mode de réalisation de l'invention respectivement sans contrainte, avant mise en place autour d'un conduit et après mise en place autour d'un conduit, la figure 6 représente une vue de dessus d'un dispositif d'étanchéité selon un autre mode de réalisation de l'invention. Dans la présente demande, on entend par direction « axiale », la direction des axes des ouvertures et orifices du dispositif d'étanchéité. La direction radiale est définie par rapport à cette direction axiale. Les axes X, Y, Z, correspondent respectivement à l'axe longitudinal (d'avant en arrière), transversal et vertical du véhicule. A noter que la direction axiale correspond à la direction de l'axe du conduit lorsque le conduit est inséré dans l'orifice du dispositif d'étanchéité. Cette direction axiale correspond également à l'axe longitudinal X du véhicule dans l'exemple décrit en référence aux figures. Les figures la, lb, 2a, 2b ont déjà été décrites et ne seront pas détaillées davantage. Les figures 3a et 3b et 4a et 4b représentent un dispositif d'étanchéité 10 assurant une étanchéité autour d'un conduit cylindrique 12 de périmètre prédéterminé, lequel est supporté par un élément de support 14, par exemple un organe de véhicule automobile tel qu'un dispositif de climatisation ou d'aération de l'habitacle. Le dispositif d'étanchéité 10 comprend deux éléments d'étanchéité 16 et 18. Ces éléments d'étanchéité 16, 18, sont disposés sous forme de couches superposées, qui peuvent être solidarisées, par exemple par collage. Un élément d'étanchéité 16 forme une couche supérieure présentant une rigidité supérieure à un élément d'étanchéité 18 formant une couche inférieure. La couche inférieure 18 est celle qui est destinée à être en contact avec l'élément support 14 du conduit 12, la couche supérieure 16 est celle destinée à être en contact avec un élément fixe 20, par exemple un tablier de véhicule automobile, tel que représenté sur les figures. L'élément d'étanchéité 18 formant la couche inférieure est par exemple une mousse d'EPDM permettant d'assurer une étanchéité acoustique et à l'eau, l'élément d'étanchéité 16 formant la couche supérieure étant en un matériau polymère plus rigide, par exemple en PE. L'élément d'étanchéité 18 présentant une certaine compressibilité, il peut présenter une épaisseur supérieure à l'élément d'étanchéité 16. L'élément d'étanchéité 16 plus rigide permet notamment d'éviter un écrasement avec déformation de l'élément d'étanchéité 18. Le dispositif d'étanchéité 10 comprend également un orifice 22 pour le passage du conduit 12. Cet orifice 22 traverse les couches d'éléments d'étanchéité 16, 18 perpendiculairement à celles-ci. Autrement dit, son axe 24 s'étend perpendiculairement au plan des couches, lesquelles sont planes ou sensiblement planes. Cet orifice 22 est ainsi formé d'une ouverture 26 traversant l'élément d'étanchéité 16 et d'une ouverture 28 traversant l'élément d'étanchéité 18, les axes de ces ouvertures 26, 28 étant confondus, et confondus avec l'axe 24 de l'orifice 22. Selon l'invention, l'ouverture 26 de l'orifice 22, réalisée au travers de l'élément d'étanchéité 16 formant la couche supérieure, présente une forme elliptique dont le périmètre est égal ou inférieur au périmètre du conduit 12 reçu dans l'orifice 22. En l'absence de toute contrainte, l'ouverture 26 de l'élément d'étanchéité 16 présente ainsi une forme d'ellipse de grand axe 26a et de petit axe 26b, tel que représenté sur la figure 5a. Ainsi, pour introduire le conduit 12 de section circulaire à l'intérieur de l'ouverture 26, il est nécessaire d'étirer l'ouverture 26 parallèlement à son petit axe 26b, tel que représenté par les flèches F 1 de la figure 5b, cet étirement suivant le petit axe 26b entraînant un raccourcissement du grand axe 26a de l'ellipse, tel que représenté par les flèches F2 de la figure 5b. Une fois le conduit 12 inséré dans l'orifice 22, l'ouverture 26 exerce une contrainte contre le conduit 12 parallèlement à son petit axe 26b, tel que représenté par les flèches F3 de la figure 5c. Il est ainsi possible de procéder au montage de l'élément de support 14 supportant le conduit 12 équipé du dispositif d'étanchéité 10 selon des mouvements axiaux et radiaux tout en maintenant une étanchéité autour du conduit 12. A cet effet, le conduit 12 est inséré à l'intérieur de l'orifice 22 du dispositif d'étanchéité 10, lequel est positionné de manière à ce que le petit axe 26b de l'ouverture 26 elliptique s'étende suivant une direction de montage radiale. L'élément d'étanchéité 16 formant la couche inférieure est en outre positionné en contact d'une face d'appui de l'élément de support 14, l'élément d'étanchéité 18 formant la couche supérieure étant alors en regard de l'élément fixe 20. L'élément de support 14 peut alors être déplacé axialement jusqu'à ce que l'élément d'étanchéité soit en appui contre l'élément fixe 20, le conduit 12 traversant l'orifice 30 de l'élément fixe. Les figures 3a, 3b représentent les positions relatives de l'élément de support 14, du conduit 12 entouré du dispositif d'étanchéité 10 après insertion du conduit 12 dans un orifice 30 de l'élément fixe 20 suivant un mouvement axial symbolisé par la flèche F4. L'orifice 30 de l'élément fixe 20 est un orifice circulaire de plus grand diamètre que le conduit 12. La figure 3b montre ainsi que le conduit 12 n'est pas centré sur l'axe de l'orifice 30 de l'élément fixe 20, notamment qu'il est décalé suivant un axe transversal Y. Ce décalage permet de finir le montage par un déplacement radial de l'élément de support 14 suivant la flèche F5 de la figure 4a. Les figures 4a, 4b représentent les positions relatives de l'élément de support 14, du conduit 12, du dispositif d'étanchéité 10 et de l'élément fixe 20 après ce déplacement radial. On peut noter que le déplacement radial réduit le décalage entre les axes du conduit 12 et de l'orifice 30 de l'élément fixe 20 et libère partiellement la contrainte exercée par l'ouverture elliptique 26 sur le conduit 12, parallèlement au petit axe 26b de cette ouverture 26. Ce relâchement partiel des contraintes est représenté par les flèches F6 de la figure 4b. On constate ainsi que grâce à la précontrainte exercée par l'ouverture elliptique 26 sur le conduit 12, dans les zones Z2 (figure 4a) situées de part et d'autre du conduit 12 suivant la direction transversale Y, le dispositif d'étanchéité 10 est maintenu plaqué contre le conduit 12, garantissant l'étanchéité entre le conduit 12, le dispositif d'étanchéité 10 et l'élément fixe 20. Il suffit que l'ouverture 26 de l'élément d'étanchéité 16 le plus rigide soit elliptique pour améliorer l'étanchéité suite à un montage radial. Ainsi, l'ouverture 28 de l'élément d'étanchéité 18 peut être de section circulaire, de même diamètre que le diamètre du conduit 12 ou de diamètre légèrement inférieur. Bien entendu, les deux ouvertures 26 et 28 peuvent également présenter une même forme elliptique. L'invention n'est pas limitée par la forme des éléments d'étanchéité représentés ni par leur nombre. Elle n'est pas limitée non plus par le nombre d'orifices du dispositif d'étanchéité. Ainsi, il est possible d'envisager un dispositif d'étanchéité 10' qui ne diffère du dispositif décrit ci-dessus que par la présence de deux orifices 22 et 22', tel que représenté sur la figure 6, chacun présentant un élément d'étanchéité à ouverture elliptique. REVENDICATIONS1. Dispositif d'étanchéité (10) pour au moins un conduit (12) cylindrique de périmètre prédéterminé, notamment un conduit de véhicule automobile, comprenant : au moins deux éléments d'étanchéité (16, 18) disposés en couches superposées, un élément d'étanchéité (16) formant une couche supérieure présentant une rigidité supérieure à un élément d'étanchéité (18) formant une couche inférieure et, au moins un orifice (22) destiné à recevoir ledit conduit (12), ledit orifice traversant les couches perpendiculairement et étant formé d'une ouverture (26, 28) traversant chaque élément d'étanchéité (16, 18), les axes desdites ouvertures étant confondus, caractérisé en ce que, pour chaque orifice (22), l'ouverture (26) traversant l'élément d'étanchéité (16) formant la couche supérieure présente une forme elliptique dont le périmètre est égal ou inférieur au périmètre du conduit (12) reçu dans ledit orifice, chaque ouverture (26) de forme elliptique présentant une même orientation. 2. Dispositif d'étanchéité (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures (26, 28) de tous les éléments d'étanchéité (16, 18) formant un même orifice (22) sont de forme elliptique identique, de même orientation. 3. Dispositif d'étanchéité (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour un même orifice (22), les ouvertures (28) des éléments d'étanchéité (18) autres que l'élément d'étanchéité (16) formant la couche supérieure sont circulaires de même périmètre que le périmètre du conduit reçu dans ledit orifice ou de périmètre inférieur. 4. Dispositif d'étanchéité (10) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité (16) formant la couche inférieure est en matériau polymère compressible, par exemple une mousse polymère. 5. Dispositif d'étanchéité (10) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité formant la couche supérieure est en matériau polymère rigide non déformable. 6. Dispositif d'étanchéité (10) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est formé de deux couches d'élément d'étanchéité (16, 18). 7. Elément de support (14) d'au moins un conduit cylindrique (12), notamment organe de véhicule automobile, équipé d'un dispositif d'étanchéité (10) selon l'une des revendications 1 à 6, positionné de sorte qu'un petit axe (26b) de l'ouverture (26) en forme d'ellipse de chaque orifice (22) recevant ledit conduit (12) est orienté suivant une direction de montage prédéterminée dudit élément de support. 8. Procédé de montage d'au moins un conduit cylindrique (12) supporté par un élément de support (14) sur un élément fixe (20), notamment un élément fixe de véhicule automobile, comprenant : (i) insérer un conduit (12) à l'intérieur d'un orifice (22) d'un dispositif d'étanchéité (10) selon l'une des revendications 1 à 6, le dispositif d'étanchéité étant disposé autour de chaque conduit de sorte que : - la couche supérieure rigide soit située en regard dudit élément fixe, - la couche inférieure soit en contact avec une face d'appui dudit élément de support, - un petit axe de l'ouverture en forme d'ellipse s'étende dans une direction prédéterminée, (ii) insérer chaque conduit (12) à l'intérieur d'un orifice (30) prévu à cet effet au travers dudit élément fixe (20) suivant une direction axiale dudit conduit jusqu'à ce que ledit dispositif d'étanchéité soit en contact avec l'élément fixe (20) sur la périphérie dudit orifice (30), (iii) déplacer ledit au moins un conduit (12) jusqu'à une position finale de montage suivant une direction radiale confondue avec la direction dudit petit axe de chaque ouverture en forme d'ellipse. 9. Véhicule automobile comprenant au moins un conduit (12) équipé d'un dispositif d'étanchéité (10) selon l'une des revendications 1 à 6. 10. Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité (10) est positionné de sorte qu'un petit axe (26b) de chaque ouverture (26) en forme d'ellipse soit orienté suivant une direction transversale du véhicule.