FR3127734A1 - Ensemble de support de câbles pour véhicule - Google Patents
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Abstract
Ensemble de support de câbles pour véhicule La présente invention concerne un ensemble (20) de support de câbles pour l’installation d’un réseau de câbles dans une caisse de véhicule, ledit ensemble comportant : une dalle de câblage (22) réalisée dans un matériau électriquement conducteur, ladite dalle de câblage comprenant une zone (30) de réception des câbles et une zone (46) de fixation à la caisse de véhicule, ladite zone de fixation comprenant une première paroi (48) destinée à venir au contact de la caisse de véhicule. La zone de fixation comporte une deuxième paroi (40) sensiblement en vis-à-vis de la première paroi, lesdites première et deuxième parois formant un logement (50). L’ensemble comporte en outre un élément (26) de découplage réalisé dans un matériau isolant thermique, ledit élément de découplage étant apte à être disposé dans le logement entre les première et deuxième parois de la zone de fixation de la dalle de câblage. Figure pour l'abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne un ensemble de support de câbles pour l’installation d’un réseau de câbles dans une caisse de véhicule, notamment de véhicule terrestre. Ledit ensemble comporte : une dalle de câblage réalisée dans un matériau électriquement conducteur, ladite dalle de câblage comprenant une zone de réception des câbles et une zone de fixation à la caisse de véhicule, ladite zone de fixation comprenant une première paroi destinée à venir au contact de la caisse de véhicule.
L’invention s’applique particulièrement aux véhicules ferroviaires de type train ou tram. Un ensemble de support de câbles du type précité est notamment décrit dans le document WO2018001890.
Il est nécessaire que les installations électriques dans un véhicule ferroviaire soient mises à la masse, ce qui implique une continuité électrique entre le support de câbles et la structure de la caisse. Les éléments de support de câble et leurs fixations sont donc typiquement réalisés dans un matériau électriquement conducteur, notamment métallique.
Cependant, les matériaux métalliques sont également conducteurs thermiques. Au niveau des fixations entre les supports de câbles et la structure de la caisse se forment donc des ponts thermiques, générant des échanges thermiques indésirables avec l’extérieur du véhicule.
La présente invention a pour but de proposer un ensemble de support de câbles présentant un découplage thermique amélioré au niveau des fixations à la caisse.
A cet effet, l’invention a pour objet un ensemble de support de câbles du type précité, dans lequel:la zone de fixation comporte une deuxième paroi sensiblement en vis-à-vis de la première paroi, lesdites première et deuxième parois formant un logement ; et l’ensemble comporte en outre au moins un élément de découplage réalisé dans un premier matériau isolant thermique, ledit au moins un élément de découplage étant apte à être disposé dans le logement entre les première et deuxième parois de la zone de fixation de la dalle de câblage.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, l’ensemble comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la première paroi comporte au moins un orifice de fixation ; l’ensemble comprend en outre au moins une tige de fixation apte à traverser l’au moins un orifice de fixation pour fixer la dalle de câblage à la caisse de véhicule ; et l’au moins un élément de découplage comprend une cavité apte à recevoir l’au moins une tige de fixation ;
- l’au moins un élément de découplage est formé d’au moins deux pièces distinctes, préférentiellement réalisées dans des matériaux distincts ;
- la dalle de câblage comporte une troisième paroi reliant les première et deuxième parois, ladite troisième paroi étant formée d’une tôle électriquement conductrice, une épaisseur de ladite tôle étant inférieure ou égale à 1 mm, préférentiellement inférieure ou égale à 0,5 mm ;
- la dalle de câblage comporte une face interne opposée à la zone de réception des câbles ; et l’ensemble comprend en outre un panneau d’isolation réalisé dans un deuxième matériau isolant thermique, ledit panneau d’isolation étant apte à être reçu contre ladite face interne de la dalle de câblage.
L’invention se rapporte en outre à un assemblage de support de câbles pour l’installation d’un réseau de câbles, ledit assemblage comprenant une caisse de véhicule terrestre et un ensemble de support de câbles tel que décrit ci-dessus, la première paroi de la zone de fixation de la dalle de câblage étant au contact de la caisse de véhicule, l’au moins un élément de découplage étant disposé dans le logement entre les première et deuxième parois de la zone de fixation.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, l’assemblage comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la première paroi est fixée à la caisse par l’au moins une tige de fixation, ladite au moins une tige de fixation étant reçue dans la cavité dudit au moins un élément de découplage ;
- l’au moins un élément de découplage est au contact à la fois de la première et de la deuxième parois de la dalle de câblage ;
- le panneau d’isolation est disposé entre la zone de réception de la dalle de câblage et la caisse de véhicule ;
- le panneau d’isolation est au contact à la fois de la face interne de la dalle de câblage et de la caisse de véhicule.
L’invention se rapporte en outre à un véhicule, notamment ferroviaire, comprenant un assemblage de support de câbles tel que décrit ci-dessus.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
La montre un assemblage 10 de support de câbles selon un mode de réalisation de l’invention. Ledit assemblage 10 est destiné à l’installation d’un réseau 12 de câbles à l’intérieur d’une caisse 14 de véhicule terrestre, notamment de véhicule ferroviaire.
La caisse 14 comporte notamment une structure 16 essentiellement réalisée dans un matériau électriquement conducteur tel que l’aluminium. La structure 16 délimite notamment un compartiment interne 18 de la caisse et est au contact de l’extérieur 19.
L’assemblage 10 comporte la caisse 14 et un ensemble 20 de support de câbles, assemblé à la structure 16 de ladite caisse et disposé dans le compartiment interne 18.
On considère une base orthonormée (X, Y, Z) associée à l’assemblage 10. Dans la suite de la description, on considère qu’à proximité de l’ensemble 20, la structure 16 est sensiblement plane et disposée dans un plan (X, Z).
L’ensemble 20 comporte : une dalle de câblage 22 ; au moins une tige 24 de fixation ; au moins un élément 26 de découplage thermique ; et de préférence un panneau 28 d’isolation.
La dalle de câblage 22 est formée d’un matériau électriquement conducteur, par exemple une tôle d’aluminium. La dalle de câblage 22 s’étend dans la direction X, dite direction longitudinale.
La dalle de câblage comprend une zone 30 de réception des câbles. Dans le mode de réalisation représenté, la dalle de câblage 22 comporte une surface 32 sensiblement disposée dans un plan (X, Z) et une pluralité de barrettes 34 formant saillie par rapport à ladite surface et s’étendant selon X. La surface 32 et les barrettes 34 forment une pluralité de canaux 36 aptes à recevoir des câbles ou des faisceaux 38 de câbles appartenant au réseau 12.
Dans le mode de réalisation représenté, la surface 32 fait partie d’une paroi principale 40 de la dalle de câblage 22, ladite paroi principale comprenant une face interne 42 opposée à ladite surface 32. La paroi principale 40 est délimitée par deux bords 44 s’étendant selon X.
La dalle de câblage 22 comprend en outre une zone de fixation à la structure 16. Plus précisément, ladite dalle de câblage comporte deux portions 46 présentant une section en L, chacune desdites portions étant adjacente à l’un des deux bords 44 de la paroi principale 40. Les deux portions 46 sont sensiblement identiques et forment la zone de fixation.
Chaque portion 46 comporte une paroi de fixation 48, disposée dans un plan (X, Z) en vis-à-vis de la face interne 42 de la paroi principale 40. De préférence, la paroi de fixation 48 présente une largeur faible selon Z pour limiter le transfert thermique entre l’intérieur et l’extérieur de la caisse.
Chaque portion 46 comporte en outre une paroi de liaison 49, adjacente à l’un des deux bords 44 et reliant la paroi principale 40 et la paroi de fixation 48. Dans le mode de réalisation représenté, la paroi de liaison 49 est disposée dans un plan (X, Y).
Chaque portion 46, formée par une paroi de fixation 48 et une paroi de liaison 49, définit un logement 50 avec la paroi principale, ledit logement étant disposé entre la face interne 42 et la paroi de fixation 48.
Chaque paroi de fixation 48 présente au moins un orifice 52. Dans le mode de réalisation représenté, chaque paroi de fixation 48 comporte une pluralité d’orifices 52 alignés selon X.
L’au moins une tige 24 de fixation est apte à fixer la dalle de câblage 22 à la structure 16 en traversant ladite structure. La tige 24 de fixation est par exemple une vis ou un rivet.
De préférence, l’ensemble 20 comporte une pluralité de tiges 24 de fixation, chacune desdites tiges traversant l’un des orifices 52 d’une paroi 48 de fixation. Une première extrémité de chacune desdites tiges est disposée au niveau d’une face de la structure 16 orientée vers l’extérieur 19 de la caisse 14. Une seconde extrémité de chacune desdites tiges est disposée dans l’un des logements 50 de la dalle de câblage 22.
En variante, comme visible en partie gauche de la , la paroi de fixation 48 d’au moins une portion 46 est fixée à la structure 16 par soudure ou collage, de préférence avec une colle électriquement conductrice. Dans cette configuration, les orifices 52 de fixation sont optionnels.
L’au moins un élément 26 de découplage thermique est destiné à améliorer l’isolation thermique entre la dalle de câblage 22 et la structure 16.
Dans le mode de réalisation représenté, l’ensemble 20 comporte une pluralité d’éléments 26 de découplage thermique, chacun desdits éléments 26 étant associé à une tige 24 de fixation.
Chaque élément 26 de découplage thermique présente une forme adaptée à être reçue dans l’un des logements 50, autour d’une tige 24 de fixation. Par exemple, un élément de découplage 26 a une forme sensiblement parallélépipédique, s’étendant selon Y avec une section carrée ou rectangulaire. Ledit élément de découplage comprend une cavité 54 s’étendant selon Y et apte à recevoir la tige 24 de fixation associée.
De préférence, chaque élément 26 de découplage thermique présente une hauteur selon Y de sorte que dans l’assemblage 10, ledit élément 26 est au contact à la fois de la paroi principale 40 et de la paroi de fixation 48 de la dalle de câblage, pour une meilleure reprise des contraintes mécaniques.
Chaque élément 26 de découplage thermique est réalisé dans un matériau isolant thermique. Ledit matériau est par exemple le liège ou un composite tel que le matériau commercialisé sous la dénomination MORTON®.
Dans le mode de réalisation représenté, chaque élément 26 de découplage thermique est formé d’au moins deux pièces 56, 58 distinctes, préférentiellement réalisées dans des matériaux distincts. Plus précisément, dans le mode de réalisation représenté, les pièces 56, 58 sont superposées selon Y. En variante non représentée, lesdites pièces sont disposées de manière coaxiale autour de la cavité 54.
En variante non représentée, au moins un élément de découplage thermique est formé d’une seule pièce.
Le panneau 28 d’isolation est réalisé dans un matériau isolant thermique et éventuellement phonique, tel que de la mélamine ou de la laine de verre ou de roche. Dans le mode de réalisation représenté de l’assemblage 10, le panneau 28 d’isolation est disposé selon Y entre la paroi principale 40 de la dalle de câblage 22 et la structure 16. De préférence, le panneau 28 d’isolation présente une hauteur selon Y de sorte que dans l’assemblage 10, ledit panneau 28 est au contact à la fois de la paroi principale 40 et de la structure 16, pour une meilleure reprise des contraintes mécaniques.
En outre, dans l’assemblage 10, le panneau 28 d’isolation est disposé selon Z entre les deux parois de fixation 48.
Dans l’assemblage 10 représenté sur la , la continuité électrique entre la dalle de câblage 22 et la structure 16 est assurée à l’interface des parois de fixation 48 et par les tiges de fixation 24. La largeur limitée des parois de fixation 48 réduit cependant l’échange thermique entre ladite dalle de câblage 22 et la structure 16.
En outre, la présence des éléments 26 de découplage et du panneau 28 d’isolation entre la paroi principale 40 et la structure 16 rigidifie l’assemblage 10 en reprenant les contraintes mécaniques.
Il est ainsi possible de limiter l’épaisseur 60 de la tôle d’aluminium formant la dalle de câblage 22, notamment au niveau de la paroi de liaison 49.
Des estimations de la résistance thermique de l’assemblage 10 au niveau des tiges 24 de fixation ont été réalisées, avec plusieurs épaisseurs 60. Les résultats sont indiqués ci-dessous [Table 1] :
| Epaisseur 60 (mm) | 2,0 | 1,0 | 0,5 |
| Résistance thermique de la fixation découplées(K/W) | 1,14 | 1,73 | 2,34 |
Tableau 1
La diminution de l’épaisseur 60 de la tôle formant la paroi de liaison 49, en particulier en dessous de 1 mm, génère donc un gain d’isolation thermique significatif au niveau des tiges de fixation. Une telle diminution de l’épaisseur 60 n’est possible qu’en raison de la présence des éléments 26 de découplage et éventuellement du panneau 28 qui rigidifient l’assemblage 10.
En outre, la configuration de la dalle de câblage 22 dans le mode de réalisation représenté permet de simplifier la forme du panneau 28 par rapport à des configurations existantes et d’augmenter le volume occupé par le matériau isolant dudit panneau, ce qui améliore l’isolation thermique et phonique au niveau de l’assemblage 10.
Claims (10)
- Ensemble (20) de support de câbles pour l’installation d’un réseau (12) de câbles dans une caisse (14) de véhicule, ledit ensemble comprenant : une dalle de câblage (22) réalisée dans un matériau électriquement conducteur, ladite dalle de câblage comprenant une zone (30) de réception des câbles et une zone (46) de fixation à la caisse de véhicule, ladite zone de fixation comprenant une première paroi (48) destinée à venir au contact de la caisse de véhicule ;
ledit ensemble étant caractérisé en ce que :
- la zone de fixation comporte une deuxième paroi (40) sensiblement en vis-à-vis de la première paroi, lesdites première et deuxième parois formant un logement (50) ; et
- l’ensemble comporte en outre au moins un élément (26) de découplage réalisé dans un premier matériau isolant thermique, ledit au moins un élément de découplage étant apte à être disposé dans le logement entre les première et deuxième parois de la zone de fixation de la dalle de câblage. - Ensemble de support de câbles selon la revendication 1, dans lequel : la première paroi (48) comporte au moins un orifice (52) de fixation ; l’ensemble comprend en outre au moins une tige (24) de fixation apte à traverser l’au moins un orifice de fixation pour fixer la dalle de câblage à la caisse de véhicule ; et l’au moins un élément de découplage comprend une cavité (54) apte à recevoir l’au moins une tige de fixation.
- Ensemble de support de câbles selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’au moins un élément de découplage est formé d’au moins deux pièces (56, 58) distinctes, préférentiellement réalisées dans des matériaux distincts.
- Ensemble de support de câbles selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la dalle de câblage (22) comporte une troisième paroi (49) reliant les première et deuxième parois, ladite troisième paroi étant formée d’une tôle électriquement conductrice, une épaisseur (60) de ladite tôle étant inférieure ou égale à 1 mm, préférentiellement inférieure ou égale à 0,5 mm.
- Ensemble de support de câbles selon l’une des revendications précédentes, dans lequel : la dalle de câblage comporte une face interne (42) opposée à la zone de réception des câbles ; et l’ensemble comprend en outre un panneau (28) d’isolation réalisé dans un deuxième matériau isolant thermique, ledit panneau d’isolation étant apte à être reçu contre ladite face interne de la dalle de câblage.
- Assemblage (10) de support de câbles pour l’installation d’un réseau de câbles, ledit assemblage comprenant une caisse (14) de véhicule terrestre et un ensemble (20) de support de câbles selon l’une des revendications précédentes, la première paroi (48) de la zone de fixation de la dalle de câblage étant au contact de la caisse de véhicule et fixée à ladite caisse, l’au moins un élément (26) de découplage étant disposé dans le logement (50) entre les première et deuxième (40) parois de la zone de fixation.
- Assemblage de support de câbles selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 2, dans lequel la première paroi (48) est fixée à la caisse par l’au moins une tige (24) de fixation, ladite au moins une tige (24) de fixation étant reçue dans la cavité (54) dudit au moins un élément de découplage
- Assemblage de support de câbles selon la revendication 6 ou 7, dans lequel l’au moins un élément de découplage (26) est au contact à la fois de la première (48) et de la deuxième (40) parois de la dalle de câblage.
- Assemblage de support de câbles selon l’une quelconque des revendications 6 à 8 prise en combinaison avec la revendication 5, dans lequel le panneau (28) d’isolation est disposé entre la zone de réception (30) de la dalle de câblage et la caisse (14) de véhicule.
- Véhicule, notamment ferroviaire, comprenant un assemblage de support de câbles selon l’une des revendications 6 à 9.
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2021
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