Brevet FR3038029A1 — publié le 20161230

DISPOSITIF DE FIXATION D'AU MOINS UN FAISCEAU ELECTRIQUE SUR UN CARTER Domaine technique de l'invention L'invention concerne le domaine technique d'un dispositif de fixation d'au moins un faisceau électrique sur un carter comprenant un joint d'étanchéité, notamment sous la forme d'un joint plat, destiné à assurer une étanchéité pour un fluide à l'interface entre des première et deuxième pièces d'un carter lorsque les première et deuxième pièces sont fixées l'une à l'autre. En particulier mais non exclusivement, le domaine particulier visé est celui où le carter est un bloc moteur pour véhicule automobile, le fluide est de l'huile de lubrification d'un attelage mobile interne au bloc moteur et les deux pièces sont constituées par un carter cylindre et par un carter d'huile. L'invention a pour objet également un agencement pour véhicule automobile, comprenant un carter, notamment de type bloc-moteur, ayant des première et deuxième pièces fixées l'une à l'autre de sorte à renfermer un fluide dans un milieu intérieur au carter, notamment de l'huile pour lubrifier l'attelage mobile implanté dans le carter, au moins un organe fonctionnel situé dans le milieu intérieur, et au moins un tel joint d'étanchéité. Elle concerne aussi un véhicule automobile et un procédé de montage d'un tel agencement. État de la technique 3038029 2 Dans le domaine des véhicules automobiles, il est connu d'avoir recours à un moteur nécessitant l'utilisation d'une pompe à huile pilotée électroniquement via des signaux reçus et/ou émis en liaison avec un câblage électrique à bord du véhicule. Une telle pompe à huile dispose 5 classiquement d'un mini faisceau électrique et d'une connectique devant se raccorder avec le câblage électrique du véhicule. La pompe à huile pilotée se trouve dans le milieu interne au moteur tandis que le câblage électrique du véhicule est situé à l'extérieur du 10 moteur. Ainsi, il existe une problématique de permettre de raccorder simplement et efficacement la pompe à huile pilotée au câblage électrique du véhicule en traversant le carter du moteur. A proximité immédiate de la pompe à huile pilotée se trouvent des 15 volumes tournants tels que le vilebrequin, des bielles ou des arbres d'équilibrage par exemple. Il est donc nécessaire de garantir une distance de sécurité entre le faisceau électrique de la pompe à huile pilotée et ces volumes tournants afin de garantir l'intégrité du système durant le fonctionnement du moteur. 20 Il est nécessaire de trouver une solution pour faire cheminer un faisceau électrique et sa connectique, à partir de la pompe à huile pilotée jusqu'au câblage du véhicule, de l'intérieur vers l'extérieur du moteur, sans compromettre l'étanchéité, tout en étant compatible avec l'architecture 25 interne et externe du moteur et avec les différentes contraintes de montage et de démontage. Une solution existante consiste à laisser le câblage libre. Néanmoins dans ce cas, l'implantation de la connectique vers l'extérieur du moteur 30 est contrainte pour minimiser la longueur du faisceau électrique et ainsi 3038029 3 lever les différents risques liés à l'architecture, en particulier le fait que le parcours ne doit pas être situé à proximité des volumes tournants. Il existe un besoin de lever cette contrainte. 5 Bien que les problématiques sont présentées ici en relation avec un moteur de véhicule automobile et un organe fonctionnel constitué par une pompe à huile pilotée, elles peuvent indifféremment toucher d'autres types de carter et d'autres types d'organes fonctionnels, comme des moteurs industriels ou des turbines par exemple. 10 Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer une solution technique qui remédie aux inconvénients et aux problématiques listés ci-dessus. 15 Dans ce dessein, l'invention concerne un dispositif de fixation d'au moins un faisceau électrique sur un carter, le faisceau électrique étant destiné à la connexion électrique à travers le carter entre un organe fonctionnel situé dans un milieu intérieur délimité par le carter et un câblage 20 électrique agencé dans un milieu extérieur au carter, le dispositif comprenant un joint d'étanchéité, notamment sous la forme d'un joint plat, destiné à assurer une étanchéité pour un fluide à l'interface entre des première et deuxième pièces d'un carter lorsque les première et deuxième pièces sont fixées l'une à l'autre, le joint d'étanchéité 25 comprenant, sur tout ou partie de sa longueur, des éléments de maintien configurés de sorte à pouvoir assurer le maintien de tout ou partie du faisceau électrique dans un logement de réception formé dans l'une au moins desdites première et deuxième pièces. 30 Dans d'autres modes de réalisation : 3038029 4 - les éléments de maintien sont configurés de sorte à assurer un maintien démontable du faisceau électrique dans le logement ; - les éléments de maintien sont agencés de sorte à maintenir au moins une partie du faisceau électrique du côté du milieu intérieur 5 au carter ; - le joint d'étanchéité délimite une première partie configurée pour assurer la fonction d'étanchéité pour le fluide à l'interface entre les première et deuxième pièces du carter et une deuxième partie constitutive des éléments de maintien, les première et deuxième 10 parties du joint d'étanchéité étant formées dans une pièce unique pour former un ensemble d'un seul tenant ; - tout ou partie des première et deuxième parties du joint d'étanchéité sont formées dans une matière métalloplastique, et - les éléments de maintien comprennent des languettes s'étendant 15 latéralement dans le prolongement de la première partie du joint d'étanchéité et échelonnées le long de tout ou partie de la longueur du joint d'étanchéité considérée au niveau de l'interface entre les première et deuxième pièces du carter fixées l'une à l'autre. 20 L'invention concerne également un agencement pour véhicule automobile, comprenant un carter, notamment de type bloc-moteur, ayant des première et deuxième pièces fixées l'une à l'autre de sorte à renfermer un fluide dans un milieu intérieur au carter, notamment de 25 l'huile pour lubrifier un attelage mobile situé dans le milieu intérieur, au moins un organe fonctionnel situé dans le milieu intérieur, au moins un dispositif de fixation d'au moins un faisceau électrique sur un tel carter, et au moins un faisceau électrique maintenu par les éléments de maintien du joint d'étanchéité dans le logement de réception et connecté 30 électriquement à l'organe fonctionnel et à un câblage électrique du 3038029 5 véhicule automobile agencé dans un milieu extérieur au carter pour assurer une connexion électrique à travers le carter entre l'organe fonctionnel et le câblage électrique. 5 Dans d'autres modes de réalisation : - l'organe fonctionnel est constitué par une pompe à huile pilotée électroniquement ayant un élément émetteur et/ou récepteur de signaux électroniques transmis entre la pompe et le câblage électrique du véhicule automobile par l'intermédiaire dudit au 10 moins un faisceau électrique ; - le faisceau électrique comprend des premiers éléments de connexion électrique agencés au niveau du milieu extérieur au carter et configurés de sorte à permettre une connexion électrique entre le faisceau électrique et le câblage électrique du véhicule 15 automobile ; - le faisceau électrique comprend des deuxièmes éléments de connexion électrique agencés au niveau du milieu intérieur du carter et configurés de sorte à permettre une connexion électrique entre le faisceau électrique et l'organe fonctionnel, et 20 - le carter est un bloc-moteur dont la première pièce est un carter cylindre et dont la deuxième pièce est un carter d'huile. L'invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant au moins un tel agencement et un câblage électrique extérieur au carter et 25 connecté électriquement à l'organe fonctionnel par l'intermédiaire dudit au moins un faisceau électrique maintenu par les éléments de maintien du joint d'étanchéité dans le logement de réception. L'invention concerne également un procédé de montage d'un tel 30 agencement, comprenant les étapes suivantes : 3038029 6 - mise en position du carter cylindre dans une position dans laquelle sa face inférieure, constitutive de l'interface avec le carter d'huile, est orientée vers le haut, - montage de l'organe fonctionnel dans le carter cylindre, 5 - positionnement du faisceau électrique dans le logement de réception, - positionnement du joint d'étanchéité au niveau de la face inférieure du carter cylindre et maintien du faisceau électrique dans le logement de réception en utilisant les éléments de maintien, 10 - connexion électrique du faisceau électrique avec l'organe fonctionnel, - mise en position et fixation du carter d'huile avec le carter cylindre. Description sommaire des dessins 15 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur la figure unique qui est une vue en coupe, de côté, d'une partie d'un 20 exemple d'agencement selon un aspect de l'invention. Description de modes préférentiels de l'invention En référence à la figure unique susmentionnée et qui est annexée, 25 l'invention concerne essentiellement, selon un premier aspect, un joint d'étanchéité 10 destiné à assurer une étanchéité pour un fluide à l'interface entre des première et deuxième pièces 16 et 17 d'un carter lorsque les première et deuxième pièces 16, 17 sont fixées l'une à l'autre. Le joint d'étanchéité 10 est notamment sous la forme d'un joint plat, ce 30 qui est particulièrement efficace à l'interface entre deux pièces d'un bloc- 303 802 9 7 moteur par exemple, pour l'étanchéité à l'encontre d'un fluide liquide tel que de l'huile de lubrification. Selon une caractéristique importante, le joint d'étanchéité 10 comprend, 5 sur tout ou partie de sa longueur, des éléments de maintien 20 configurés de sorte à pouvoir assurer le maintien de tout ou partie d'au moins un faisceau électrique 11 dans un logement de réception 21 formé dans l'une au moins desdites première et deuxième pièces 16, 17. Le faisceau électrique 11 est configuré pour assurer une connexion 10 électrique à travers le carter entre un organe fonctionnel 12 situé dans un milieu intérieur 18 délimité par le carter et un câblage électrique (non représenté) agencé dans un milieu extérieur 19 au carter. Dans l'exemple illustré, le logement de réception est agencé sous la 15 forme d'un creux ou d'une cavité formée dans la face inférieure de la pièce repérée 16. Selon un mode de réalisation particulier, les éléments de maintien 20 sont configurés de sorte à assurer un maintien démontable du faisceau 20 électrique 11 dans le logement de réception 21. Cela présente l'avantage d'offrir la possibilité d'intervention sur le faisceau électrique 11 durant sa durée de vie, par exemple pour un remplacement en cas de nécessité. Comme cela est illustré sur la figure unique annexée, les éléments de 25 maintien 20 sont agencés de sorte à maintenir au moins une partie du faisceau électrique 11 du côté du milieu intérieur 18 au carter. De préférence mais sans toutefois conférer une quelconque limitation quant à la liberté de conception du joint d'étanchéité 10, celui-ci délimite 30 une première partie configurée pour assurer la fonction d'étanchéité pour 3038029 8 le fluide à l'interface entre les première et deuxième pièces 16, 17 du carter et une deuxième partie constitutive des éléments de maintien 20. Les première et deuxième parties du joint d'étanchéité 10 sont formées dans une pièce unique pour former un ensemble d'un seul tenant. Cette 5 pièce unique peut être obtenue en une seule et même opération, par exemple consistant à injecter une matière telle qu'un élastomère dans un moule adapté. Dans une variante particulièrement adaptée au domaine des véhicules 10 automobiles, en particulier dans le cadre de l'étanchéité fluidique au niveau de l'interface entre deux pièces d'un bloc-moteur, tout ou partie des première et deuxième parties du joint d'étanchéité 10 sont formées dans une matière métalloplastique. 15 La matière métalloplastique comprend notamment une matière métallique comme de la tôle par exemple et une matière élastomère d'origine naturelle ou synthétique et ayant des propriétés d'élasticité. Cette nature de matière présente l'avantage d'une bonne efficacité d'étanchéité et d'une bonne résistance thermique et mécanique. 20 Facultativement, la matière métalloplastique peut comprendre une matière plastique. L'avantage de cette solution est d'augmenter la robustesse. A titre d'exemple, la fabrication du joint d'étanchéité 10 peut se faire par 25 une opération de découpage d'une tôle de métal incluant des languettes formant au final les éléments de maintien 20 puis une opération de mise en place dans une presse à injection de la tôle ainsi découpée afin de réaliser une opération de surmoulage par l'élastomère. En variante, la fabrication du joint d'étanchéité 10 peut se faire par une opération de 30 découpage d'une tôle de métal dépourvue de telles languettes, puis une 303 802 9 9 opération de mise en place de cette tôle ainsi découpée dans une presse à injection en vue d'un surmoulage des languettes dans une matière plastique adaptée, puis une opération de mise en place du résultat de l'opération précédente dans une presse à injection afin de surmouler 5 l'ensemble par la matière élastomère. Ainsi, un mode de réalisation conférant une bonne efficacité et une facilité de fabrication et d'utilisation pour un coût réduit prévoit que les éléments de maintien 20 comprennent une pluralité de languettes 10 s'étendant latéralement (i.e. perpendiculairement à la direction définissant la longueur du joint 10) dans le prolongement de la première partie du joint d'étanchéité 10 et échelonnées le long de tout ou partie de la longueur du joint d'étanchéité 10 considérée au niveau de l'interface entre les première et deuxième pièces 16, 17 du carter fixées l'une à 15 l'autre. Cette organisation offre un maintien régulier du faisceau électrique 11 sur toute la partie de sa longueur située au niveau de cette interface. Sur la figure, l'agencement pour véhicule automobile comprend : 20 - un carter, notamment de type bloc-moteur, ayant les première et deuxième pièces 16, 17 fixées l'une à l'autre de sorte à renfermer le fluide dans le milieu intérieur 18 au carter, - au moins un tel organe fonctionnel 12 situé dans le milieu intérieur 18, 25 - au moins un tel joint d'étanchéité 10, et au moins un faisceau électrique 11 maintenu par les éléments de maintien 20 du joint d'étanchéité 10 dans le logement de réception 21 et connecté électriquement à l'organe fonctionnel 12 et à un câblage électrique (non représenté) du véhicule automobile agencé dans un 3038029 10 milieu extérieur 19 au carter pour assurer une connexion électrique à travers le carter entre l'organe fonctionnel 12 et le câblage électrique. Le fluide vis-à-vis duquel le joint d'étanchéité 10 remplit sa fonction 5 d'étanchéité peut notamment être de l'huile apte à lubrifier un attelage mobile 15 implanté dans le carter, c'est-à-dire dans le milieu intérieur 18. L'attelage mobile 15 comprend par exemple un vilebrequin, des bielles, des arbres d'équilibrage... 10 Ainsi, il sera possible de fournir un véhicule automobile comprenant au moins un tel agencement et un câblage électrique extérieur au carter et connecté électriquement à l'organe fonctionnel 12 par l'intermédiaire dudit au moins un faisceau électrique 11 maintenu par les éléments de maintien 20 du joint d'étanchéité 10 dans le logement de réception 21. 15 Selon un mode de réalisation particulier, l'organe fonctionnel 12 est notamment constitué par une pompe à huile pilotée électroniquement ayant un élément émetteur et/ou récepteur de signaux électroniques transmis entre la pompe et le câblage électrique du véhicule par 20 l'intermédiaire dudit au moins un faisceau électrique 11. Le faisceau électrique 11 comprend des premiers éléments de connexion électrique 13 agencés au niveau du milieu extérieur 19 au carter et configurés de sorte à permettre une connexion électrique entre le 25 faisceau électrique 11 et le câblage électrique du véhicule. Les premiers éléments de connexion électrique 13 peuvent notamment être configurés de sorte à pouvoir supprimer cette connexion électrique lorsque cela est nécessaire, puis à pouvoir la rendre active à nouveau à souhait. Les premiers éléments de connexion électrique 13 sont de nature quelconque 30 dès lors qu'elle est adaptée à la fonction recherchée. 3038029 11 Selon un mode de réalisation tel qu'illustré, le faisceau électrique 11 comprend des deuxièmes éléments de connexion électrique 14 agencés au niveau du milieu intérieur 18 du carter et configurés de sorte à 5 permettre une connexion électrique entre le faisceau électrique 11 et l'organe fonctionnel 12. Les deuxièmes éléments de connexion électrique 14 peuvent notamment être configurés de sorte à pouvoir supprimer cette connexion électrique lorsque cela est nécessaire, puis à pouvoir la rendre active à nouveau à souhait. Les deuxièmes éléments de connexion 10 électrique 14 sont de nature quelconque dès lors qu'elle est adaptée à la fonction recherchée et sont distincts des premiers éléments de connexion électrique 13. En particulier, il est envisageable d'aménager les premiers éléments de 15 connexion électrique 13 et les deuxièmes éléments de connexion électrique 14 respectivement aux deux extrémités opposées du faisceau électrique 11 dont le corps qui est positionné dans le logement de réception 21, à un endroit de sa longueur, est destiné à traverser l'épaisseur du carter au niveau de l'interface entre les deux pièces 16, 20 17. Alternativement, le faisceau électrique 11 maintenu dans le logement de réception 21 par l'intermédiaire des éléments de maintien 20 solidaires du joint d'étanchéité 10 peut venir directement avec l'organe fonctionnel 25 12 sans connexion électrique séparable entre ces deux éléments. Cette solution alternative favorise le contact électrique au détriment de l'aspect logistique et de la facilité du processus de montage en usine. Le procédé de montage de l'agencement précédemment décrit peut alors 30 se pratiquer de manière très simple en réalisant les étapes suivantes : 3038029 12 - mise en position du carter cylindre (correspondant ici à la première pièce 16) dans une position dans laquelle sa face inférieure, constitutive de l'interface avec le carter d'huile (correspondant ici à la deuxième pièce 17), est orientée vers le haut, 5 - montage de l'organe fonctionnel 12 dans le carter cylindre, positionnement du faisceau électrique 11 dans le logement de réception 21, - positionnement du joint d'étanchéité 10 au niveau de la face inférieure du carter cylindre, 10 - connexion électrique du faisceau électrique 11 avec l'organe fonctionnel 12, notamment via les deuxièmes éléments de connexion électrique 14 lorsqu'ils sont prévus, - positionnement et maintien du faisceau électrique 11 dans le logement de réception 21 en utilisant les éléments de maintien 20, 15 - mise en position et fixation du carter d'huile avec le carter cylindre. La solution présentée dans ce document permet de faire cheminer un faisceau électrique 11 et sa connectique, à partir d'une pompe à huile pilotée jusqu'au câblage électrique du véhicule, de l'intérieur vers 20 l'extérieur du moteur, sans compromettre l'étanchéité, tout en étant compatible avec l'architecture interne et externe du moteur et avec les différentes contraintes de montage et de démontage. Elle est adaptable à d'autres types de carter, d'organe fonctionnel ou de fluide... REVENDICATIONS1. Dispositif de fixation d'au moins un faisceau électrique (11) sur un carter, le faisceau électrique (11) étant destiné à la connexion électrique à travers le carter entre un organe fonctionnel (12) situé dans un milieu intérieur (18) délimité par le carter et un câblage électrique agencé dans un milieu extérieur (19) au carter, caractérisé en ce qu'il comprend un joint d'étanchéité (10), notamment sous la forme d'un joint plat, destiné à assurer une étanchéité pour un fluide à l'interface entre des première et deuxième pièces (16, 17) d'un carter lorsque les première et deuxième pièces (16, 17) sont fixées l'une à l'autre, le joint d'étanchéité (10) comprenant, sur tout ou partie de sa longueur, des éléments de maintien (20) configurés de sorte à pouvoir assurer le maintien de tout ou partie du faisceau électrique (11) dans un logement de réception (21) formé dans l'une au moins desdites première et deuxième pièces (16, 17). 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de maintien (20) sont configurés de sorte à assurer un maintien démontable du faisceau électrique (11) dans le logement (21). 3. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de maintien (20) sont agencés de sorte à maintenir au moins une partie du faisceau électrique (11) du côté du milieu intérieur (18) au carter. 4. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (10) délimite une première partie configurée pour assurer la fonction d'étanchéité pour le fluide à l'interface entre les première et deuxième pièces (16, 17) du carter et une 3038029 14 deuxième partie constitutive des éléments de maintien (20), les première et deuxième parties du joint d'étanchéité (10) étant formées dans une pièce unique pour former un ensemble d'un seul tenant. 5 5. Dispositif de fixation selon la revendication 4, caractérisé en ce que tout ou partie des première et deuxième parties du joint d'étanchéité (10) sont formées dans une matière métalloplastique. 6. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 10 à 5, caractérisé en ce que les éléments de maintien (20) comprennent des languettes s'étendant latéralement dans le prolongement de la première partie du joint d'étanchéité (10) et échelonnées le long de tout ou partie de la longueur du joint d'étanchéité (10) considérée au niveau de l'interface entre les première et deuxième pièces (16, 17) du carter 15 fixées l'une à l'autre. 7. Agencement pour véhicule automobile, comprenant un carter, notamment de type bloc-moteur, ayant des première et deuxième pièces (16, 17) fixées l'une à l'autre de sorte à renfermer un fluide dans un 20 milieu intérieur (18) au carter, notamment de l'huile pour lubrifier un attelage mobile (15) situé dans le milieu intérieur (18), au moins un organe fonctionnel (12) situé dans le milieu intérieur (18), au moins un dispositif de fixation d'au moins un faisceau électrique (11) sur un carter conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, et au 25 moins un faisceau électrique (11) maintenu par les éléments de maintien (20) du joint d'étanchéité (10) dans le logement de réception (21) et connecté électriquement à l'organe fonctionnel (12) et à un câblage électrique du véhicule automobile agencé dans un milieu extérieur (19) au carter pour assurer une connexion électrique à travers le carter entre 30 l'organe fonctionnel (12) et le câblage électrique. 3038029 15 8. Agencement selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe fonctionnel (12) est constitué par une pompe à huile pilotée électroniquement ayant un élément émetteur et/ou récepteur de signaux 5 électroniques transmis entre la pompe et le câblage électrique du véhicule automobile par l'intermédiaire dudit au moins un faisceau électrique (11). 9. Agencement selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, 10 caractérisé en ce que le faisceau électrique (11) comprend des premiers éléments de connexion électrique (13) agencés au niveau du milieu extérieur (19) au carter et configurés de sorte à permettre une connexion électrique entre le faisceau électrique (11) et le câblage électrique du véhicule automobile. 15 10. Agencement selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le faisceau électrique (11) comprend des deuxièmes éléments de connexion électrique (14) agencés au niveau du milieu intérieur (18) du carter et configurés de sorte à permettre une 20 connexion électrique entre le faisceau électrique (11) et l'organe fonctionnel (12). 11. Agencement selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le carter est un bloc-moteur dont la première pièce 25 (16) est un carter cylindre et dont la deuxième pièce (17) est un carter d'huile. 12. Véhicule automobile comprenant au moins un agencement selon l'une quelconque des revendications 7 à 11 et un câblage électrique 30 extérieur au carter et connecté électriquement à l'organe fonctionnel (12) 3038029 16 par l'intermédiaire dudit au moins un faisceau électrique (11) maintenu par les éléments de maintien (20) du joint d'étanchéité (10) dans le logement de réception (21). 5 13. Procédé de montage de l'agencement de la revendication 11, comprenant les étapes suivantes : - mise en position du carter cylindre dans une position dans laquelle sa face inférieure, constitutive de l'interface avec le carter d'huile, est orientée vers le haut, 10 - montage de l'organe fonctionnel (12) dans le carter cylindre, positionnement du faisceau électrique (11) dans le logement de réception (21), - positionnement du joint d'étanchéité (10) au niveau de la face inférieure du carter cylindre et maintien du faisceau électrique (11) 15 dans le logement de réception (21) en utilisant les éléments de maintien (20), - connexion électrique du faisceau électrique (11) avec l'organe fonctionnel (12), - mise en position et fixation du carter d'huile avec le carter cylindre. 20