Brevet FR2477789A1 — publié le 19810911

L'invention concerne un connecteur de conduction élec- trique pour le pontage de solutions de continuité de conducteurs entre des pièces susceptibles de tourner l'une par rapport à l'autre. Le pontage de conduction électrique entre des pièces susceptibles de tourner l'une par rapport à l'autre s'effectuait jusqu'ici au moyen de contacts à bague collectrice. C'est ainsi qu'on utilise notaitment de tels contacts à bague collectrice dans la construction automobile pour le pontage de la solution de continuité entre conducteurs du circuit d'amorçage de dispo- sitifs de sécurité à sac gonflable, solution de continuité qui existe entre la colonne de direction fixée au châssis et l'axe de direction ou le volant qui est monté à rotation dans cette col.onne et peut effectuer, dans chacun des deux sens de rotation, jusqu'à quatre tours à partir d'une position moyenne. Il s'est toutefois révélé que les défaillances auxquelles sont sujets les dispositifs connus de sécurité à sac gonflable - qui, par ailleurs, fonctionnent de manière satisfaisante - ont pour une grande part. leur origine dans une interruption du circuit d'amorçage au niveau du contact à bague collectrice, ce qui doit être imputé, d'après les recherches effectuées, au fait que sous l'effet des forces d'inertie considérables qui se produisent en cas d'accidents par choc, la pointe de contact s'écarte de la bague collectrice, au moins pendant les fractions de seconde décisives. L'interruption de contact qui en résulte se traduit directement par un raté d'amorçage et, par suite, par un nonfonctionnement du dispositif de sécurité. Il s'est révélé en outre que, dans les régions froides, il n'est pas possible d'éviter avec une sécurité suffisante les interruptions de circuit dues à la formation de couches de glace sur les surfaces des contacts. Le but de la présente invention est de fournir un connecteur de conduction au moyen duquel il soit possible d'établir une jonction conductrice de courant sans contacts, c'est-à-dire essentiellement sans bague collectrice, entre des pièces susceptibles de tourner l'une par rapport à l'autre, sans entraver leur possibilité de rotation dans des limites prédéterminées. Le connecteur qui résout ce problème se compose d'un noyau qui peut tourner dans une forure centrale d'une boîte annulaire et qui peut être raccordé à la pièce rotative, ainsi que d'un ressort spiral qui entoure concentriquement le noyau, remplit partiellement la cavité de la boite et dont les extrémités sont raccordées respectivement à des bornes d'arrivée et de départ de courant dont l'une est montée dans la paroi de la boite et l'autre dans le noyau rotatif. Par l'invention, il est fourni un connecteur de conduc- tion au moyen duquel une transmission de courant sans contacts, et notamment sans bague collectrice, entre une pièce fixée au châssis et une pièce susceptible de tourner par rapport à la pièce fixe est possible sans entraver la liberté de rotation de cette dernière, et qui convient donc en particulier comme connecteur entre la colonne de direction et l'axe de direction, dans le circuit d'amorçage de dispositifs de sécurité à sac gonflable à bord de véhicules automobiles. La liberté de rotation, c'est-à-dire le nombre des tours que la pièce rotative peut effectuer librement, est variable dans de larges limites dans une telle application et elle est déterminée par le nombre des spires - chaque spire du ressort correspond à la liberté d'un tour de l'axe de direction si l'on donne à la chambre une largeur qui dépasse légèrement l'épaisseur d'enroulement du ressort -, les deux positions extrêmes étant fixées d'une part par la tension complète de toutes les spires du ressort contre la paroi de la boite à l'extérieur et, d'autre part, par la tension complète de toutes les spires du ressort sur le noyau à l'intérieur. En cas de circuits à un seul conducteur, c'est-à-dire dans les circuits à courant continu avec mise à la masse directe de l'appareil utilisateur, le connecteur peut ne comporter qu'un seul ressort spiral entourant le noyau. Mais il est avantageux de former, dans la boîte, deux chambres juxtaposées en direction axiale, dans chacune desquelles est monté un ressort spiral connecté à des bornes séparées d'arrivée et de départ, pour la ligne conductrice de courant d'une part et pour le retour de courant d'autre part. Dans ces conditions, un noyau commun peut être prévu pour les deux ressorts spiraux. Il est également opportun, dans les cas oû, comme pour des volants de direction de véhicules automobiles, un braquage dans les deux sens de rotation est nécessaire à partir d'une position moyenne, de monter les ressorts de telle sorte que leurs sens d'enroulement soient opposés: de cette manière en effet, à la suite du montage des ressorts, l'équilibrage des forces et des courses de rotation dans la position moyenne s'effectue par auto-réglage dans l'une et l'autre des positions extrêmes pour chacun d'entre eux respectivement. De la sorte, le montage du connecteur est également facilité dans une mesure considérable. Mais il faut aussi prévoir, dans ce cas, des noyaux séparés pour chacun des deux ressorts dans la boîte, noyaux qui peuvent tourner indépendamment l'un de l'autre. L'invention est ci-après décrite à l'aide d'un exemple de réalisation illustré par les dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe d'un connecteur de con- duction selon l'invention, avec l'amenée et le retour de courant, après son montage dans la direction d'un véhicule automobile. La figure 2 est une vue de dessus du connecteur de con- duction, le couvercle de la botte étant partiellement découpé. La figure 3 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisation d'un connecteur de conduction. Sur les dessins, on a désigné par 1 la colonne de direc- tion fixée au châssis, par -2 l'axe de direction qui peut tourner dans cette colonne et par 3 le moyeu du volant de direction. Le circuit d'amorçage est constitué par la conduite d'amenée 4, 5 et par la conduite de retour 6, 7, conduites dont les sections de conducteur 4 et 7 sont situées dans la colonne de direction fixée au châssis et dont les éléments 5 et 6 sont montés dans le moyeu rotatif du volant de direction. Le connecteur de conduc- tion se compose de la boite 9 qui est enclenchée au moyen de pattes d'encliquetage 8 sur-la colonne de direction fixée au châssis et qui, de la sorte, est également solidaire du châssis, cette botte étant traversée de part en part par un trou 10 dans lequel est monté à rotation un noyau interne Il qui, dans le présent exemple, est constitué par une bague entourant l'axe de direction 2 et fixée à celui-ci sans possibilité de rotation relative. Dans l'exemple de réalisation illustré par la fig. 1, il est prévu dans la boîte une cloison 12 qui divise la cavité de la boîte en deux chambres 13 et 14 superposées en direction axiale et limitées vers l'intérieur par la bague il qui leur 1 élevé de spires et dont les extrémités sont raccordées respec- tivement à une borne d'amenée et à une borne de départ de courant, parmi lesquelles l'une est montée dans la boite et l'autre est placée dans la bague montée à rotation dans la boite. On peut voir sur la fig. 1 que le ressort spiral 15 de la chambre inférieure est raccordé à la conduite d'amenée 4 fixée au châssis, tandis que la conduite de retour 6 qui tourne avec le moyeu traverse l'ouverture 10 de la paroi supérieure de la botte pour s'étendre jusque dans la bague 11, o elle se raccorde à l'extré- mité interne du ressort spiral 16 monté dans la chambre supé- rieure 13. De façon correspondante, l'extrémité externe du ressort spiral 16 est connectée à la conduite d'amenée 7 fixée au châssis (voir fig. 2) et l'extrémité interne du ressort spiral 15 est raccordée à la branche 5 qui aboutit dans le noyau 11 et qui tourne avec le moyeu. Lors du montage des deux ressorts spiraux 15 et 16 de telle sorte que leurs sens d'enroulement soient mutuellement opposés, il se produit un équilibrage de tension à l'intérieur du connecteur, de telle sorte qu'aucune force de rotation ne soit exercée sur l'axe de direction. Dans la forme de réalisation illustrée par la fig. 3, sur laquelle les mêmes éléments sont d'ailleurs désignés par les mêmes numéros de référence que sur les fig. 1 et 2, la cloison 12 qui délimite les deux chambres 13 et 14 sert en même temps, au moyen d'une nervure annulaire saillante 12a, de support pour deux bagues internes séparées 17 et 18. Cette disposition a pour avantage de faciliter, avant le montage du connecteur, l'ajustement des deux ressorts spiraux dans une position moyenne à partir de laquelle une rotation de l'axe de direction dans les deux sens est rendue possible, après quoi il suffit simplement de bloquer mutuellement les deux noyaux au moyen d'une goupille. - REVENDICATIONS - ______________ 1. Connecteur de conduction électrique pour le pontage de solutions de continuité de conducteurs entre des pièces susceptibles de tourner l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte un noyau (11) susceptible de tourner dans une forure centrale (10) d'une boîte annulaire (9) et d'être raccordé à la pièce rotative (2), ainsi qu'un ressort spiral (15, 16) qui entoure concentriquement le noyau, remplit partiel- lement la cavité annulaire de la boîte et est fait d'une matière conductrice de l'électricité, ressort dont les extrémités sont raccordées respectivement à des bornes d'arrivée et de départ de courant dont l'une (4, 7) est montée dans la paroi (9) de la boîte et l'autre (5, 6) dans le noyau rotatif (11). 2. Connecteur de conduction électrique selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'il est formé, dans la boîte (9), deux chambres (13, 14) juxtaposées en direction axiale, dans chacune desquelles est monté un ressort spiral (15, 16) connecté à des bornes séparées d'arrivée et de départ (4, 5, 6, 7) pour la ligne conductrice de courant d'une part et pour le retour de courant d'autre part. 3. Connecteur de conduction électrique selon la revendi- cation 2, caractérisé en ce que les deux ressorts spiraux (15, 16) sont connectés chacun, de manière électriquement isolée l'un de l'autre, à une borne dans un noyau commun (11). 4. Connecteur de conduction électrique selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce que les ressorts (15, 16) sont montés de telle sorte que leurs sens d'enroulement soient opposés. 5. Connecteur de conduction électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le noyau (1) est constitué par une bague. 6. Connecteur de conduction électrique selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il est prévu des noyaux séparés (17, 18) pour les deux ressorts spiraux (15, 16) et en ce que les noyaux sont bloqués mutuel- lement à la rotation à la suite de l'ajustement des ressorts spiraux.