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Title:
MAGNETIC SHIELDING SHEATH FOR AN ELECTRICAL CABLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/188213
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sheath (30) which forms, in the assembled state, a flexible tubular casing configured to receive the cable (20). The sheath (30) includes elongate elements (40, 41, 42) such as wires or straps, which comprise: - elongate elements (41) of a first type, made of at least one electrically conductive material; - elongate elements (42) of a second type, different from the first type, made of at least one material having magnetic properties sufficient for producing the shielding effect; said elongate elements being assembled in an interlaced manner and/or by forming an intertwining, and the sheath (30) being made in the form of a sheet that is initially substantially flat, capable of being wound around the cable (20).

Inventors:
CLEMENT GILLES (FR)
OMERIN PIERRE (FR)
Application Number:
PCT/FR2020/050551
Publication Date:
September 24, 2020
Filing Date:
March 16, 2020
Export Citation:
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Assignee:
TRESSE IND (FR)
International Classes:
H01B5/12; D03D1/00; H02G3/04
Domestic Patent References:
WO2007117883A22007-10-18
WO2002054554A12002-07-11
Foreign References:
EP2903006A12015-08-05
JP2004214137A2004-07-29
Attorney, Agent or Firm:
CABINET GERMAIN & MAUREAU (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Gaine (30) de blindage magnétique pour un câble (20) électrique, la gaine (30) formant, à l'état monté, une enveloppe tubulaire flexible configurée pour recevoir le câble (20), la gaine (30) comprenant des éléments allongés (40, 41, 42, 43), tels que des fils ou des feuillards, qui comportent :

- des éléments allongés (41) d'un premier type, réalisés en au moins un matériau électriquement conducteur ;

- des éléments allongés (42) d'un deuxième type, différent du premier type, réalisés en au moins un matériau ayant des propriétés magnétiques suffisantes pour produire l'effet de blindage ;

lesdits éléments allongés (40, 41, 42, 43) étant assemblés de façon entrecroisée et/ou en formant un enlacement, caractérisée en ce que la gaine (30) est réalisée sous la forme d'une nappe initialement sensiblement plane, apte à être enroulée autour du câble (20).

2. Gaine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments allongés (41) du premier type sont réalisés en au moins un matériau possédant une conductivité électrique relative or supérieure à 0,5, de préférence supérieure à 0,6, à température ambiante, ledit matériau étant par exemple le cuivre ou l'aluminium.

3. Gaine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les éléments allongés (42) du deuxième type sont réalisés en au moins un matériau possédant une perméabilité magnétique relative pr comprise entre pr min et pr max, où, à température ambiante, et dans une gamme de fréquences comprises entre 0 Hz et 500 kHz :

- pr min vaut 50, de préférence 100, mieux encore 200, voire 500 ;

- pr max vaut 7000, de préférence 6000, mieux encore 5500, voire 1000.

4. Gaine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les éléments allongés (42) du deuxième type sont réalisés en un matériau appartenant au groupe formé par : le fer, le nickel, le cobalt et leurs alliages.

5. Gaine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les éléments allongés (40) appartiennent au groupe comprenant : les fils de section ronde, les fils méplats, les feuillards, notamment les feuillards laminés.

6. Gaine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, dans la nappe, les éléments allongés (40) sont assemblés par tressage, tricotage, tissage, et/ou guipage.

7. Gaine selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que, dans la nappe, les éléments allongés (40) sont sensiblement jointifs.

8. Gaine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la nappe est configurée pour être enroulée autour du câble (20) en partant d'une forme sensiblement plane, et en ce que, de préférence, elle comporte en outre des moyens de maintien (53, 54) de la nappe en position enroulée.

9. Gaine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la nappe initialement sensiblement plane est formée, par exemple thermoformée, sous une forme pré enroulée ayant un diamètre à l'état non contraint, et qui, lors de la mise en place autour d'un câble (20), peut être élastiquement déformée par augmentation de son diamètre et revenir élastiquement, par diminution de son diamètre, à une position d'utilisation.

10. Gaine selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la nappe présente un axe longitudinal et en ce qu'elle est configurée pour être enroulée autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal.

11. Gaine selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la nappe présente un axe longitudinal et forme un ruban qui est configuré pour être enroulé autour du câble en formant des spires jointives ou avec un recouvrement, de sorte que l'axe longitudinal forme une hélice.

12. Gaine selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que les éléments allongés (41) du premier type et les éléments allongés (42) du deuxième type sont assemblés l'un à l'autre dans une même couche (36) de la gaine (30).

13. Gaine selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que les éléments allongés (41) du premier type sont situés dans une première couche (37) de la gaine (30) et en ce que les éléments allongés (42) du deuxième type sont situés dans une deuxième couche (38) de la gaine (30), distincte de la première couche (37), coaxiale à la première couche (37), et de préférence située à l'intérieur de la première couche (37). 14. Gaine selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus des éléments allongés (43) réalisés en un matériau polymère, qui sont assemblés aux éléments allongés (41, 42) du premier et/ou du deuxième type par entrecroisement dans une même couche (36) de la gaine (30), ou qui sont situés dans une couche additionnelle distincte de la gaine (30).

15. Gaine selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une couche extérieure (39) en textile configurée pour conférer une protection mécanique et une isolation électrique. 16. Gaine selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des connecteurs, en particulier des connecteurs d'extrémité (33), réalisés en un matériau électriquement conducteur et assemblés à l'enveloppe tubulaire flexible formée par les éléments allongés (40). 17. Gaine selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce qu'elle est réalisée sous la forme d'un tube fermé dans lequel on peut insérer un câble (20).

18. Gaine selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un orifice (34, 35), distinct des extrémités axiales de la gaine (30), configuré pour permettre le passage du câble (20).

19. Ensemble comprenant une gaine (30) selon l'une des revendications 1 à 18 et un câble (20) au moins en partie logé dans la gaine (30). 20. Ensemble selon la revendication 19, caractérisé en ce que le diamètre intérieur de la gaine (30) est sensiblement égal au diamètre extérieur du câble (20).

21. Ensemble selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que la section de la gaine (30) est supérieure à l/10ème, de préférence supérieure à l/5ème, mieux encore supérieure à 1/3, de la section du câble (20).

22. Installation, telle qu'un véhicule (1), en particulier un véhicule hybride, l'installation comprenant :

- un châssis (2) métallique ;

- un générateur (10) de courant comportant une borne positive (11) et une borne négative (12) ;

- un équipement (7), tel qu'un moteur électrique, électriquement connecté au châssis (2) ;

- un ensemble selon l'une des revendications 19 à 21 ;

dans laquelle :

- la gaine (30) comporte un connecteur (33) en un matériau électriquement conducteur assemblé à chacune des extrémités de l'enveloppe tubulaire flexible formée par les éléments allongés (40), l'un des connecteurs (33) étant relié à la borne négative (12) du générateur (10) et l'autre au châssis (2), la gaine (30) comportant un premier et un deuxième orifices 34, 35) distincts des extrémités de l'enveloppe tubulaire flexible ;

- le câble (20) possède une partie centrale (24) logée dans la gaine (30) entre les deux orifices (34, 35) de celle-ci, et passe par les orifices (34, 35) de sorte à présenter deux parties extrêmes (25, 26) situées à l'extérieur de la gaine (30), une partie extrême (25) étant électriquement connectée à la borne positive (11) du générateur (10) et l'autre partie extrême (26) étant électriquement connectée à l'équipement (7) de l'installation (1), le câble (20) étant de préférence disposé de façon sensiblement adjacente au châssis (2), au moins dans sa partie centrale (24).

Description:
GAINE DE BLINDAGE MAGNETIQUE POUR UN CABLE ELECTRIQUE

La présente invention concerne une gaine de blindage magnétique pour un câble électrique.

Certaines installations comportent un ou plusieurs objets qui génèrent un champ électromagnétique pouvant nuire au bon fonctionnement de certains équipements électriques ou électroniques et/ou être nocif pour les personnes situées à proximité. Il est alors connu de mettre en place un blindage, qui forme une barrière entre l'objet source de ce champ électromagnétique et les équipements ou personnes à protéger.

L'invention concerne plus spécifiquement le blindage d'un câble, c'est-à- dire le blindage contre un champ électromagnétique émis par un câble traversé par un courant. En courant continu, ou à basse voire très basse fréquence (de l'ordre de 0 Hz à 500 kHz), la dominante de ce champ est magnétique.

L'invention s'applique en particulier, mais non exclusivement, aux véhicules hybrides, c'est-à-dire incluant, en plus d'un moteur thermique, un moteur électrique lié à un générateur tel qu'une batterie. Le montage électrique est typiquement de type mode commun, c'est-à-dire que le courant revient au générateur par la masse. En pratique, le châssis du véhicule constitue le plan de masse.

Dans cette application, le champ électromagnétique provient du câble, qui est traversé par un fort courant permanent, et peut en outre être traversé ponctuellement par des pointes de courant d'appel de très faible durée (quelques millisecondes) mais de très forte intensité (par exemple de l'ordre de 500 à 600 A), typiquement lors du démarrage. Ce sont ces pointes de courant d'appel qui génèrent le champ magnétique le plus important, contre lequel le blindage est crucial.

Les solutions connues de blindage magnétique sont basées sur la réalisation de coffrets, ce qui est inenvisageable dans l'espace confiné qu'est un habitacle de véhicule. En outre, ces méthodes mettent en œuvre des matériaux à très forte perméabilité relative pr, comme le mumétal ou le permalloy, qui sont peu modelables, sauf à mettre en œuvre de très coûteuses opérations de traitement. Ainsi, ces solutions de blindage magnétique ne conviennent pas à toutes les installations, et en particulier ne peuvent pas être transposées au blindage d'un câble dans un véhicule.

La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus, en fournissant une solution améliorée de blindage magnétique de câble électrique. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne une gaine de blindage magnétique pour un câble électrique, la gaine formant, à l'état monté, une enveloppe tubulaire flexible configurée pour recevoir le câble. La gaine comprend des éléments allongés, tels que des fils ou des feuillards, qui comportent :

- des éléments allongés d'un premier type, réalisés en au moins un matériau électriquement conducteur ;

- et des éléments allongés d'un deuxième type, différent du premier type, réalisés en au moins un matériau ayant des propriétés magnétiques suffisantes pour produire l'effet de blindage.

De plus, lesdits éléments allongés sont assemblés de façon entrecroisée et/ou en formant un enlacement, et la gaine est réalisée sous la forme d'une nappe initialement sensiblement plane, apte à être enroulée autour du câble.

L'invention fournit ainsi un blindage contre le champ électromagnétique émis par le câble logé dans la gaine, en particulier contre la composante magnétique de ce champ.

De façon concrète, grâce aux éléments allongés réalisées en matériau électriquement conducteur, la gaine forme un conducteur de retour pour le courant acheminé à l'aller par le câble logé dans la gaine. Dans l'application à un véhicule dont le châssis forme le plan de masse, le chemin de retour vers le générateur est formé de préférence sensiblement exclusivement par cette gaine plutôt que par le châssis, dans la mesure où ce dernier est de structure hétérogène (présence de soudure, orifices, fentes ; assemblage de parties en matériaux différents, éventuellement non métalliques) et présente donc une forte impédance. Il s'ensuit que le courant dans la gaine de blindage crée un champ magnétique opposé au champ magnétique perturbateur créé par le courant circulant dans le câble et permet de l'atténuer partiellement. Le champ magnétique résultant de la somme du champ perturbateur et du champ créé par le courant de retour dans la gaine est donc moins intense. Cette atténuation est d'autant plus importante que la gaine et le câble sont proches l'un de l'autre.

Par ailleurs, les éléments allongés réalisées en matériau ayant des propriétés magnétiques permet de réaliser le blindage contre le champ magnétique résultant.

L'utilisation d'éléments allongés et leur mode d'assemblage par enroulement ou entrecroisement présente de nombreux avantages. En particulier, cela permet d'obtenir une structure flexible, c'est-à-dire que la gaine présente une souplesse lui permettant d'être déformée, pour suivre le trajet du câble et s'adapter aux contraintes spatiales de l'installation dans laquelle elle est mise en place. Le travail du matériau en éléments allongés permet de conserver leurs propriétés magnétiques ou de les restaurer par des traitements adaptés, à un coût acceptable.

Selon une réalisation possible, la gaine est constituée par un tel assemblage d'éléments allongés.

En pratique, le terme « type » peut faire référence au matériau constitutif des éléments allongés, duquel découlent les propriétés de conductivité et les propriétés magnétiques. Il peut aussi faire référence à la structure ou à la géométrie des éléments allongés (comme la forme ou le diamètre de ces éléments).

S'agissant de l'assemblage des éléments allongés, l'assemblage de façon entrecroisée signifie que les éléments flexibles sont croisés ensemble à plusieurs reprises ; l'assemblage formant un enlacement signifie que les éléments flexibles entourent plusieurs fois le câble, éventuellement avec un certain serrage. L'assemblage des éléments allongés implique de préférence un certain ordonnancement dans l'espace, à l'opposé d'un emmêlement ou d'un enchevêtrement des éléments allongés. Les éléments allongés d'un type donné peuvent être assemblés de façon entrecroisée et/ou en formant un enlacement seulement avec les éléments allongés du même type, ou en variante également avec les éléments allongés de l'autre type.

Le fait que la gaine est réalisée sous la forme d'une nappe initialement sensiblement plane présente un certain nombre d'avantages.

Une telle nappe est un produit complètement séparé du câble. La nappe peut ainsi être fabriquée et stockée indépendamment du câble, et mise en place autour du câble ultérieurement, contrairement à une structure complexe coaxiale de câble comportant une gaine sous forme de couche de protection incluse dans ladite structure complexe. L'invention apporte ainsi une grande simplification dans la fabrication et offre davantage de modularité par rapport à une structure complexe dans laquelle la gaine est déjà incluse.

En outre, puisque la nappe vient s'enrouler autour du câble, il se crée facilement dans la nappe des passages par lesquels le câble peut entrer dans la gaine et en ressortir, par exemple le long de bords de la nappe placés en regard l'un de l'autre lorsque la nappe est mise en place. Ainsi, d'une part, il n'est pas nécessaire de pratiquer des ouvertures dans la gaine, ce qui nécessiterait un temps additionnel de mise en œuvre et pourrait créer des zones de faiblesse dans la gaine. D'autre part, les passages créés par l'enroulement de la nappe peuvent se situer en différents endroits de la nappe, par exemple potentiellement tout le long de deux bords longitudinaux de la nappe en regard l'un de l'autre une fois la nappe enroulée. Ceci offre une grande flexibilité sur le positionnement des zones d'entrée et de sortie du câble, et donc une grande adaptabilité aux différentes contraintes de montage.

De plus, la nappe, étant initialement indépendante du câble, peut être fabriquée selon les besoins exacts, correspondant au blindage que l'on souhaite obtenir pour chaque cas. Ainsi, l'invention permet une grande modularité et une grande adaptabilité par le choix de la structure de gaine la plus appropriée, notamment en termes de moyens d'assemblage des éléments allongés, choix de la section, etc.

De façon concrète, les éléments allongés du premier type et/ou du deuxième type peuvent être métalliques.

Les éléments allongés du premier type peuvent être réalisés en au moins un matériau possédant une conductivité électrique relative or supérieure à 0,5, de préférence supérieure à 0,6, à température ambiante. Ledit matériau est par exemple le cuivre ou l'aluminium. On rappelle que la conductivité électrique relative or d'un matériau est un nombre sans dimension défini comme la conductivité électrique du matériau divisée par la conductivité électrique du cuivre.

Les éléments allongés du deuxième type peuvent être réalisés en au moins un matériau possédant une perméabilité magnétique relative pr comprise entre pr min et pr max, où, à température ambiante, et dans une gamme de fréquences comprises entre 0 Hz et 500 kHz :

- pr min vaut 50, de préférence 100, mieux encore 200, voire 500 ;

- pr max vaut 7000, de préférence 6000, mieux encore 5500, voire 1000.

On rappelle que la perméabilité magnétique relative pr d'un matériau est un nombre sans dimension défini comme la perméabilité magnétique du matériau divisée par la perméabilité magnétique du vide pO.

Les éléments allongés du deuxième type sont par exemple réalisés en un matériau appartenant au groupe formé par : le fer, le nickel, le cobalt et leurs alliages. De préférence, les éléments allongés du deuxième type ne sont réalisés ni en mumétal ni en permalloy.

Les éléments allongés peuvent être de section ronde, ou de section rectangulaire, de préférence rectangulaire aplatie. On peut prévoir que les éléments allongés appartiennent au groupe comprenant : les fils de section ronde, les fils méplats, les feuillards, notamment les feuillards laminés. Le terme « feuillard » désigne une bande étroite et plate.

Dans la nappe, les éléments allongés peuvent être assemblés par tressage, tricotage, tissage, et/ou guipage (c'est-à-dire l'assemblage d'un fil en âme avec un fil enroulé autour). De préférence, dans la nappe, les éléments allongés sont sensiblement jointifs. En d'autres termes, la nappe ne comprend pas un réseau régulier de trous, comme dans un treillis.

Selon un mode de réalisation, la nappe est configurée pour être enroulée autour du câble en partant d'une forme sensiblement plane. De préférence, la gaine comporte en outre des moyens de maintien de la nappe en position enroulée. Ces moyens de maintien peuvent être liés à la gaine, ou constituer une ou plusieurs pièce(s) distincte(s) de la gaine. Les moyens de maintien peuvent consister en un organe continu ou en une série d'organes distincts. Ils peuvent être disposés le long d'une génératrice de la gaine, ou de façon périphérique à la gaine. La nappe, une fois enroulée, peut posséder des bords en regard sensiblement adjacents, ou être agencée de façon à créer un certain recouvrement sur elle-même, ou être enroulée sur plusieurs tours.

Selon un autre mode de réalisation, la nappe initialement sensiblement plane est formée, par exemple thermoformée, sous une forme pré enroulée ayant un diamètre à l'état non contraint, et qui, lors de la mise en place autour d'un câble, peut être élastiquement déformée par augmentation de son diamètre et revenir élastiquement, par diminution de son diamètre, à une position d'utilisation. En d'autres termes, un utilisateur va agrandir la gaine, la mettre en place puis la relâcher autour du câble, la gaine se ré-enroulant alors automatiquement. En position d'utilisation, la gaine peut avoir un diamètre supérieur au diamètre qu'elle présente à l'état non contraint, assurant ainsi un certain serrage du câble, ou un diamètre voisin du diamètre du câble avec peu voire pas de serrage.

La nappe peut être configurée pour être enroulée autour d'un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal de la nappe. En d'autres termes, la nappe est enroulée autour du câble, autour de l'axe du câble, comme une cigarette. Pour ce mode de réalisation, de préférence, la nappe présente une largeur - perpendiculairement à l'axe longitudinal - qui est au moins égale au périmètre du câble.

En variante, la nappe peut former un ruban qui est configuré pour être enroulé autour du câble en formant des spires jointives ou avec un recouvrement, de sorte que l'axe longitudinal de la nappe forme une hélice. Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant pour un câble de gros diamètre, qui, avec une nappe enroulée comme une cigarette, nécessiterait une gaine de grande largeur. En pratique, avec ce mode de réalisation, la nappe présente par exemple une largeur de l'ordre de 25 à 50 mm. Selon une réalisation possible, les éléments allongés du premier type et les éléments allongés du deuxième type sont assemblés l'un à l'autre dans une même couche de la gaine.

Selon une autre réalisation possible, les éléments allongés du premier type sont situés dans une première couche de la gaine et les éléments allongés du deuxième type sont situés dans une deuxième couche de la gaine, distincte de la première couche, coaxiale à la première couche, et de préférence située à l'intérieur de la première couche. Les éléments allongés situés dans une même couche peuvent être assemblés entre eux de façon entrecroisée et/ou être enroulés autour du câble. Par exemple, la couche externe est fabriquée sur la couche interne, de sorte que la couche interne sert de support à la couche externe, de sorte aussi que la couche externe bloque la couche interne. Les deux couches sont ainsi liées et tenues par les tensions des matériaux qui s'opposent lors de la production.

La gaine peut de plus comprendre des éléments allongés réalisés en un matériau polymère. Ceux-ci peuvent être assemblés aux éléments allongés du premier et/ou du deuxième type par entrecroisement dans une même couche de la gaine, ou être situés dans une couche additionnelle distincte de la gaine. Ces éléments allongés en polymère peuvent être des fils, des feuillards, etc. Ils peuvent être assemblés selon l'une des manières exposées précédemment. Ces éléments allongés en polymère apportent un renfort mécanique à la gaine.

La gaine peut en outre comporter une couche extérieure en textile configurée pour conférer une protection mécanique et une isolation électrique. Cette couche textile est de préférence mise en place dans un second temps, autour des éléments allongés du premier et du deuxième types.

La gaine peut en outre comporter des connecteurs réalisés en un matériau électriquement conducteur et assemblés à l'enveloppe tubulaire flexible formée par les éléments allongés. Il peut notamment s'agir d'une cosse à œillet, ceci n'étant pas limitatif. Les connecteurs peuvent en outre présenter des propriétés magnétiques (et à cet effet contenir du fer et/ou du nickel). La gaine peut ainsi comprendre un connecteur d'extrémité, à chacune des extrémités longitudinales de l'enveloppe tubulaire flexible, et/ou au moins un connecteur intermédiaire, situé à distance de chacune des extrémités longitudinales de l'enveloppe tubulaire flexible. Selon un mode de réalisation, la gaine est réalisée sous la forme d'un tube fermé dans lequel on peut insérer un câble.

La gaine peut présenter au moins un orifice, distinct des extrémités axiales de la gaine, configuré pour permettre le passage du câble. Si la gaine est formée d'une nappe enroulée, cet orifice peut être formé par un écartement localisé des bords en regard de la nappe. De préférence, la gaine présente deux tels orifices : ainsi, une partie centrale du câble peut être logée dans la gaine, tandis que les parties extrêmes du câble peuvent être situées à l'extérieur de la gaine et électriquement raccordées à l'organe ou l'équipement approprié.

Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un ensemble comprenant une gaine telle que précédemment décrite et un câble au moins en partie logé dans la gaine.

Selon une réalisation possible, le diamètre intérieur de la gaine est sensiblement égal au diamètre extérieur du câble. On entend par là que le diamètre intérieur de la gaine est au plus égal à 1,1 fois le diamètre extérieur du câble.

Afin d'améliorer l'efficacité du blindage, on peut prévoir que la section - plus précisément la section métallique conductrice - de la gaine soit supérieure à 1/lO ème , g préférence supérieure à l/5 ème , mieux encore supérieure à 1/3, de la section du câble - plus précisément la section de conduction du câble.

Selon un troisième aspect, l'invention concerne une installation comprenant un châssis métallique, un générateur de courant comportant une borne positive et une borne négative, un équipement, tel qu'un moteur électrique, électriquement connecté au châssis, et un ensemble tel que précédemment décrit. En outre, dans cette installation, la gaine comporte un connecteur en un matériau électriquement conducteur assemblé à chacune des extrémités de l'enveloppe tubulaire flexible formée par les éléments allongés, l'un des connecteurs étant relié à la borne négative du générateur et l'autre au châssis, la gaine comportant un premier et un deuxième orifices distincts des extrémités de l'enveloppe tubulaire flexible. De plus, le câble possède une partie centrale logée dans la gaine entre les deux orifices de celle- ci, et passe par les orifices de sorte à présenter deux parties extrêmes situées à l'extérieur de la gaine, une partie extrême étant électriquement connectée à la borne positive du générateur et l'autre partie extrême étant électriquement connectée à l'équipement de l'installation, le câble étant de préférence disposé de façon sensiblement adjacente au châssis, au moins dans sa partie centrale.

Une telle installation peut être un véhicule, en particulier un véhicule hybride.

On décrit à présent, à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation possibles de l'invention, en référence aux figures annexées : La figure 1 est une vue schématique en perspective d'un habitacle de véhicule comprenant un câble en partie logé dans une gaine de blindage magnétique selon l'invention ;

La figure 2 est une vue agrandie du détail A de la figure 1 ;

La figure 3 est une vue agrandie du détail B de la figure 1 ;

La figure 4 est une vue schématique de la section d'une gaine selon un mode de réalisation de l'invention ;

La figure 5 est une vue schématique de la section d'une gaine selon un autre mode de réalisation de l'invention ;

La figure 6 est une vue schématique d'un mode d'assemblage d'éléments allongés dans la gaine ;

La figure 7 est une vue schématique d'un autre mode d'assemblage d'éléments allongés dans la gaine ;

La figure 8 est une vue schématique d'un mode d'assemblage d'éléments allongés de la gaine autour du câble ;

La figure 9 est une vue schématique d'un autre mode d'assemblage d'éléments allongés de la gaine autour du câble ;

La figure 10 représente un câble et une gaine mise en place autour du câble selon un mode de réalisation ;

La figure 11 représente un câble et une gaine mise en place autour du câble selon un autre mode de réalisation ;

La figure 12 représente un câble et une gaine mise en place autour du câble selon encore un autre mode de réalisation ;

La figure 13 est une vue similaire à la figure 12, montrant une partie extrême du câble sortant de la gaine ;

La figure 14 représente un câble et une gaine mise en place autour du câble selon encore un autre mode de réalisation ;

La figure 15 est une vue similaire à la figure 14, montrant une partie extrême du câble sortant de la gaine ;

La figure 16 illustre une variante de réalisation d'une gaine selon l'invention, mise en place autour d'un câble.

La figure 1 représente schématiquement et partiellement un véhicule 1.

Le véhicule 1 comporte un châssis 2 qui est généralement formé de l'assemblage, notamment par soudage, de plusieurs pièces pouvant être réalisées en des métaux différents, plus ou moins bons conducteurs de l'électricité. Outre ces pièces métalliques, le châssis 2 peut également comporter des parties non métalliques, par exemple en fibres de carbone. Le châssis 2 présente des zones de soudure, ainsi que des perforations ou des fentes, pour répondre aux différents besoins d'ancrage et de traversées de cloisons du véhicule 1. Le châssis 2 forme un plan de masse pour le véhicule 1, et il découle de ce qui précède que ce plan de masse est hétérogène.

Comme on le voit sur la figure 1, une cloison 3 fixée au châssis 2 sépare un compartiment moteur 4, à l'avant du véhicule 1, d'un habitacle 5 où s'installeront le conducteur et les éventuels passagers.

Dans le cas d'un véhicule hybride, le compartiment moteur 4 comporte un moteur thermique 6 et un moteur électrique 7. Un générateur 10 permet d'alimenter le moteur électrique 7. Ce générateur 10, typiquement une batterie, peut être installé dans l'habitacle 5, sous un siège 9. Le générateur 10 comporte une borne positive 11 et une borne négative 12.

Le moteur électrique 7 est alimenté par le générateur 10 par un circuit électrique qui comporte un câble 20 formant le conducteur électrique aller et une gaine 30 formant le conducteur électrique retour.

Le câble 20 possède une première extrémité 21, de préférence munie d'un connecteur 23, électriquement connectée à la borne positive 11, et une deuxième extrémité 22, de préférence munie d'un connecteur 23, électriquement connectée au moteur électrique 7 (ou à un conducteur 28 lui-même connecté au moteur électrique 7).

La gaine 30 forme une enveloppe tubulaire flexible qui loge en partie le câble 20, et qui présente une première extrémité 31 électriquement connectée à la borne négative 12 du générateur 10 et une deuxième extrémité 32 électriquement connectée au châssis 2. De préférence, un connecteur 33 est assemblé à chacune des extrémités 31, 32 de ladite enveloppe de la gaine 30.

Les connecteurs d'extrémité 23, 33 sont réalisés en un matériau électriquement conducteur, qui peut en outre présenter des propriétés magnétiques favorable à l'effet de blindage. Il peut s'agir de cosses à œillet, comme illustré par exemple sur les figures 1 et 12, vissées sur la borne 11, 12 ou le châssis 2. D'autres variantes de réalisation de tels connecteurs sont possibles. Notamment, le connecteur pourrait être formé d'une plaque, par exemple obtenue par l'aplatissement d'un tube, soudée ou autrement mécaniquement et électriquement reliée au câble 20 ou à la gaine 30.

Dans la réalisation représentée sur les figures 1 à 3, la gaine 30 comporte un premier orifice 34 et un deuxième orifice 35 distincts des extrémités 31, 32 de l'enveloppe tubulaire flexible, et espacés l'un de l'autre. Le câble 20 possède une partie centrale 24 logée dans la gaine 30 entre les deux orifices 34, 35 de celle-ci, et passe par les orifices 34, 35, le câble 20 présentant ainsi deux parties extrêmes situées à l'extérieur de la gaine 30. Plus spécifiquement, le câble 20 peut présenter une première partie extrême 25 entre la première extrémité 21 du câble 20 et la partie centrale 24 du câble 20, qui, en position montée, s'étend de la borne positive 11 du générateur 10 à l'orifice 34 de la gaine 30 ; et une deuxième partie extrême entre la deuxième extrémité 22 du câble 20 et la partie centrale 24 du câble 20, qui, en position montée, s'étend de l'orifice 35 au conducteur connecté au moteur électrique 7.

La gaine 30 vise à assurer un blindage magnétique du câble 20, c'est-à-dire à former une barrière au champ magnétique émis par le câble 20, lorsqu'il est parcouru par un courant, afin de protéger les équipements et personnes dans l'environnement du câble 20. Il est donc préférable que le câble 20 soit en grande partie logé dans la gaine 30, au moins dans un espace où se situent des équipements ou des personnes à protéger.

A titre d'exemple, et selon les implantations et les applications, la partie centrale 24 du câble 20, logée dans la gaine 30, peut avoir une longueur d'au moins la moitié, voire au moins les deux tiers, de la longueur totale du câble 20. Cette partie centrale 24 du câble 20 correspond de préférence à la partie du câble située dans l'habitacle 5 du véhicule 1.

Comme on le voit sur les figures 1 à 3, le câble 20 est de préférence disposé de façon sensiblement adjacente au châssis 2, au moins dans sa partie centrale 24. L'orifice 34 peut se situer en partie supérieure de la gaine 30, pour simplifier le trajet de la première partie extrême 25 du câble 20 vers la borne positive 11 du générateur 10. Par ailleurs, l'orifice 35 peut se situer en partie inférieure de la gaine 30 et en regard d'un orifice 8 ménagé dans le châssis 2. Le câble 20 peut ainsi sortir par l'orifice 35 de la gaine 30 et par l'orifice 8 du châssis 2, pour passer de l'intérieur de l'habitacle 5 à la zone située sous le châssis 2, d'un côté à l'autre de la cloison 3, jusqu'au compartiment moteur 4.

La deuxième extrémité 32 de la gaine 30 peut être située dans l'habitacle 5, la liaison avec le moteur électrique 7 s'effectuant via le châssis 2 et un conducteur 29 connecté d'une part au moteur électrique 7 et d'autre part au châssis 2, généralement dans le compartiment moteur 4.

Le fait de placer le câble 20, dans la gaine 30, au voisinage du châssis 2, peut résulter de contrainte d'espace disponible dans l'habitacle 5. Cette disposition est avantageuse en ce qu'elle permet de diminuer la surface de boucle (c'est-à-dire la surface entre le câble 20 et le plan de masse). En revanche, la proximité d'un châssis 2 hétérogène tendant à dégrader l'efficacité du blindage, il est important que l'invention fournisse une gaine ayant des capacités magnétiques suffisantes.

La gaine 30 comporte ou est formé d'un assemblage d'éléments allongés 40 qui peuvent être des fils, en particulier des fils de section ronde ou des fils méplats, des feuillards, notamment des feuillards laminés, ou analogue.

La gaine 30 comporte :

- d'une part des éléments allongés 41 d'un premier type qui sont réalisés en au moins un matériau électriquement conducteur, afin d'assurer le retour du courant par la gaine 30 depuis le moteur électrique 7 jusqu'à la borne négative 12 du générateur 10 ;

- et d'autre part des éléments allongés 42 d'un deuxième type, différent du premier type, réalisés en au moins un matériau ayant des propriétés magnétiques suffisantes pour produire l'effet de blindage.

Les éléments allongés 41 du premier type peuvent être réalisés en au moins un matériau possédant une conductivité électrique relative or supérieure à 0,5, de préférence supérieure à 0,6, à température ambiante. Ces éléments allongés 41 peuvent comprendre ou être réalisés en cuivre ou en aluminium.

Les éléments allongés 42 du deuxième type peuvent être réalisés en au moins un matériau possédant une perméabilité magnétique relative pr qui, à température ambiante, et dans une gamme de fréquences comprises entre 0 Hz et 500 kHz, peut être comprise entre 50 et 7000. De préférence, cette perméabilité magnétique relative pr peut être supérieure à 100, mieux encore 200, voire 500. De préférence, cette perméabilité magnétique relative pr peut être inférieure à 6000, mieux encore 5500, voire 1000. Ces éléments allongés 42 peuvent comprendre ou être réalisés en fer, nickel, cobalt, ou un alliage comportant au moins l'un de ces métaux. De préférence, il ne s'agit ni de mumétal ni de permalloy.

En pratique, on peut déterminer la gamme de fréquences du champ magnétique perturbateur, et en déduire le matériau le plus adapté, c'est-à-dire généralement celui ayant la plus grande perméabilité magnétique relative dans cette gamme.

L'assemblage des éléments allongés 40, 41, 42 dans la gaine 30 est obtenu par entrecroisement et/ou enlacement.

Ainsi, les éléments allongés 40 peuvent être assemblés par tressage (la figure 6 illustrant un exemple de tressage), par tissage (la figure 7 illustrant un exemple de tissage). Les éléments allongés 40 peuvent par ailleurs être assemblés par enroulement à spires jointives (comme illustré sur la figure 8) ou par enrubannage (comme illustré sur la figure 9). D'autres modes d'assemblage peuvent être utilisés, comme le tricotage et le guipage.

Selon un mode de réalisation, comme illustré schématiquement sur la figure 4, les éléments allongés 41 du premier type et les éléments allongés du deuxième type 42 sont assemblés l'un à l'autre dans une même couche 36 de la gaine 30.

Selon un autre mode de réalisation, comme illustré schématiquement sur la figure 5, les éléments allongés 41 du premier type sont situés dans une première couche 37 de la gaine 30, tandis que les éléments allongés 42 du deuxième type sont situés dans une deuxième couche 38 de la gaine 30, distincte de la première couche 37, et coaxiale à la première couche 37. Afin d'améliorer l'efficacité de blindage, il est préférable que la couche magnétique, c'est-à-dire ici la deuxième couche 38 incluant les éléments allongés 42 du deuxième type, soit située au plus près du câble, donc à l'intérieur de la première couche 37.

En outre, toujours dans le but d'améliorer l'efficacité de blindage, le diamètre intérieur de la gaine 30 peut être sensiblement égal au diamètre extérieur du câble 20, de sorte que les éléments allongés 42 du deuxième type soient situés au plus près du câble 20.

On peut obtenir un blindage suffisant en prévoyant une section métallique conductrice de la gaine 30 supérieure à l/10 ème de la section de conduction du câble 20. En choisissant une section de la gaine 30 supérieure à 1/3 de la section du câble 20, le blindage s'avère très efficace. Par exemple, pour un câble 20 de section égale à 70 mm 2 , on pourra opter pour une gaine 30 dont la section (c'est-à-dire la surface transversale en forme d'anneau) est de 25 mm 2 . Pour une efficacité encore accrue, on peut prévoir que la section de la gaine 30 soit supérieure à la moitié de la section du câble 20, ce qui, pour un câble 20 de section égale à 70 mm 2 , conduirait à une gaine 30 de section d'au moins 35 mm 2 .

La gaine 30 peut en outre comporter des éléments allongés 43 réalisés en un matériau polymère, tels que des fibres multifilamentaires ou monofilamentaires, comme illustré schématiquement sur la figure 4. Ces éléments allongés 43 en polymère peuvent être assemblés aux éléments allongés 41, 42 du premier et/ou du deuxième type par entrecroisement dans une même couche 36 de la gaine 30, ou être situés dans une couche additionnelle distincte de la gaine 30 (ce mode de réalisation n'étant pas représenté). De tels éléments allongés 43 en polymère peuvent apporter un renfort mécanique, ce qui peut s'avérer important lorsque les éléments allongés 41, 42 du premier et/ou du deuxième type sont des fils très fins (par exemple de 0,03 à 0,20 mm). A titre d'exemple, comme illustré sur la figure 6, respectivement la figure 7, on peut avoir un tressage, respectivement un tissage entre :

- une première sorte de brins comprenant des éléments allongés 41 du premier type et des éléments allongés 42 du deuxième type ;

- et une deuxième sorte de brins comprenant des éléments allongés 43 réalisés en un matériau polymère.

D'autres assemblage des éléments allongés entre eux sont toutefois envisageable. En particulier, le ou les types des éléments allongés contenus dans une sorte donnée de brin pourrait être différent(s).

Par ailleurs, la gaine 30 peut également comprendre une couche extérieure 39 en textile (un exemple de réalisation étant illustré sur la figure 16). Une telle couche textile permet de conférer une protection mécanique et une isolation électrique.

On s'intéresse à présent aux différentes configurations que peut présenter la gaine 30.

Selon un mode de réalisation, comme illustré sur les figures 4 et 5, la gaine 30 est réalisée sous la forme d'un tube fermé dans lequel on peut insérer le câble 20, le tube étant obtenu à partir d'une nappe initialement sensiblement plane. Une fois le câble 20 inséré, les connecteurs 33 peuvent être mis en place.

Sur la figure 8, les éléments allongés 40 sont enroulés autour du câble 20.

Selon un autre mode de réalisation, la gaine 30 est réalisée sous la forme d'une nappe initialement sensiblement plane, apte à être enroulée autour du câble 20. La nappe peut être tissée, tressée, tricotée, etc. La nappe peut être fabriquée à plat, ou résulter d'un aplatissage par laminage d'une structure tubulaire.

Sur la figure 9, la nappe présente la forme d'un ruban, c'est-à-dire avec une largeur nettement plus faible que sa longueur. La nappe est enroulée autour du câble 20 en formant des spires jointives ou avec un recouvrement.

En variante, la nappe comporte deux bords libres 51, 52 qui, en position montée de la gaine 30, pourront être disposés sensiblement longitudinalement, c'est- à-dire selon l'axe du câble 20 et de la gaine 30. En position montée, les bords libres 51, 52 peuvent être disposés bord à bord ou, en variante, la nappe peut être enroulée sur plus d'un tour et présenter ainsi un recouvrement. En outre, de préférence, des moyens de maintien sont prévus pour maintenir la nappe en position enroulée autour du câble 20.

Sur la figure 10, la nappe est enroulée sur un peu plus d'un tour, de sorte qu'il y ait un recouvrement entre les bandes extrêmes de la nappe situées chacune le long de l'un des bords libres 51, 52. Les moyens de maintien sont constitués par des moyens auto agrippants 53, tels qu'une pièce portant des boucles et une pièce portant des crochets d'un système velcro ® , ces pièces étant fixées (par exemple cousues) sur la nappe à proximité des bords libres 51, 52, dans la zone de recouvrement. D'autres moyens de maintien pourraient être prévus en variante, tels que boutons pressions, rivets, fermeture à glissière, etc.

Sur la figure 11, la nappe est enroulée en plusieurs tours autour du câble 20, puis attachée par des moyens auto agrippants 53, par exemple, pour former la gaine 30.

Sur la figure 12, les moyens de maintien sont formés par un ou plusieurs liens 54 entourant la gaine 30 et la serrant autour du câble 20. Il peut par exemple s'agir de colliers de ligature en métal ou en plastique. Les bords libres 51, 52 de la nappe peuvent être sensiblement en regard et jointifs, ou il peut y avoir un certain recouvrement comme à la figure 10. La figure 13 illustre comment, en écartant localement les bords libres 51, 52 de la nappe, on crée dans la gaine 30 un orifice 34 pour le passage du câble 20.

Selon encore un autre mode de réalisation, illustré sur les figures 14 et 15, la gaine 30 est réalisée sous la forme d'une nappe initialement sensiblement plane qui est formée, par exemple thermoformée, sous une forme pré enroulée ayant un certain diamètre à l'état non contraint. Lors de la mise en place autour d'un câble, on déforme élastiquement cette nappe pré enroule, de sorte à augmenter son diamètre, puis on la place autour du câble 20. Lorsqu'on relâche la nappe, celle-ci revient élastiquement vers sa position à l'état non contraint, mais pas nécessairement jusqu'à cette position, par diminution de son diamètre. Ainsi, en position d'utilisation, la nappe forme une gaine 30 entourant le câble, éventuellement avec un certain serrage. Cette configuration de la gaine 30 est intéressante de par la facilité de mise en œuvre.

De façon similaire à la réalisation de la figure 13, la figure 15 montre la création d'un orifice 34 de passage du câble 20 par écartement localisé des bords libres 51, 52 de la nappe qui forme la gaine 30.

Enfin, la figure 16 montre une gaine 30 comprenant une couche 38 comportant les éléments allongés 41, 42 du premier et du deuxième type, cette couche pouvant prendre l'une quelconque des formes décrites précédemment, ainsi qu'une couche extérieure 39 en textile. Dans la réalisation représentée, la couche extérieure 39 en textile peut être réalisée sous la forme d'une nappe initialement sensiblement plane, et être enroulée autour du câble 20 et maintenue par des moyens de maintien appropriés. Ces moyens de maintien sont représentés sous forme de moyens auto agrippants 53, mais ceci ne doit pas être considéré comme limitatif.

Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples mais qu'elle comprend tous les équivalents techniques et les variantes des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons.

En particulier, bien que l'invention ait été décrite dans le cadre d'un véhicule hybride, elle peut s'appliquer à une installation autre qu'un véhicule, avec un équipement autre qu'un moteur électrique, pour le blindage magnétique d'un câble.