Brevet FR2690570A1 — publié le 19931029

La présente invention concerne un dispositif de connexion servant à assurer des liaisons électriques entre deux mécanismes adjacents animes d'un mouvement relatif de rotation autour d'un axe commun, de tels dispositifs étant souvent dénommés "ensemble de contact tournant" ou même "contact tournant". Le problème se pose pour de nombreux mecanis- mes tournants, tels que volants ou poignées de manoeuvre montes sur un support fixe associe, lorsque l'on souhaite intégrer au volant ou à la poignée des dispositifs electri- ques ou électroniques de commande et/ou de contrôle. En effet, la manoeuvre du volant ou de la poignée risque d'imprimer des efforts importants aux fils de connexion concernes, en particulier des efforts de torsion, et ce d'autant plus que la plage de rotation est importante. I1 en est en particulier ainsi pour les volants d'actionnement de vannes ou autres, et les poignées de sas ou de manoeuvre de portes blindées ou étanches. Le problème se pose de façon particulièrement aiguë si l'organe de manoeuvre est, dans certaines conditions, en rotation libre. I1 en est ainsi dans certains dispositifs de sécurité, et notamment des dispositifs anti-vol pour volant de direction de véhicule, qui sont conçus pour pouvoir désaccoupler le volant d'avec la colonne de direction. Dans ce dernier cas, lorsque le dispositif de sécurité est en position de désaccouplement, le volant peut tourner fou : si ce volant est équipé d'organes électriques ou électroniques de commande et/ou de contrôle, les fils de connexion associes risquent alors d'être détériorés, voire même arraches. Le problème se pose à nouveau lorsque lton veut ramener le dispositif en position d'accouplement, car on imprime alors une rotation au volant jusqu'à une position d'indexage predeterminee. Les dispositifs de connexion connus sont en général relativement complexes et encombrants, ce qui complique leur intégration pour certaines applications où une compacité optimale est recherchée. L'invention vise précisément à résoudre ce problème, en proposant un dispositif de connexion à la fois simple et compact, même si plusieurs fils de connexion sont nécessaires. L'invention a également pour objet de réaliser un dispositif de connexion qui soit économique à fabriquer, comportant un minimum de pièces, et qui soit aisé à monter. Il s'agit plus particulièrement d'un dispositif de connexion servant à assurer des liaisons électriques entre deux mécanismes adjacents animés d'un mouvement relatif de rotation autour d'un axe commun, caractérisé par le fait qu'il comporte un corps en forme de douille solidaire en rotation de l'un des deux mécanismes et présentant intérieurement des gorges axiales, avec un couvercle associé solidaire en rotation de l'autre mécanisme et présentant une âme centrale à gorges axiales, ainsi qu'une succession d'empilements constitués par une première rondelle de contact couplée audit corps par une gorge axiale de celui-ci, et une seconde rondelle de contact couplée audit couvercle par une gorge axiale de l'âme centrale de celui-ci, avec une rondelle isolante interposée entre les empilements adjacents, lesdites premières et secondes rondelles de contact étant reliées individuellement à des fils respectifs de connexion associés à chacun des deux mécanismes. De préférence, chaque première rondelle de contact présente un ergot saillant radialement vers l'exte- rieur, et chaque seconde rondelle de contact présente un ergot saillant radialement vers l'intérieur, ces ergots assurant à la fois le couplage des rondelles de contact au corps ou au couvercle du dispositif en étant reçus dans les gorges axiales associées, et la liaison individuelle des fils de connexion associés qui passent dans lesdites gorges. Avantageusement encore, les gorges axiales du corps et de l'âme centrale du couvercle sont angulairement réparties, avec un nombre égal à celui des fils de connexion associés à chaque mécanisme. Selon un mode d'exécution particulier, le corps comporte quatre gorges axiales disposées en carré, et l'âme centrale du couvercle présente une section cruciforme. En particulier, les ergots des rondelles de contact et les gorges axiales associées présentent un contour sensiblement en forme de demi-cercle. Il est également intéressant que le corps présente un fond, de façon que la succession d'empilements soit maintenue entre le couvercle proprement dit et le fond du corps, avec interposition d'une rondelle ressort aux deux extrémités pour exercer une pression sur les rondelles en contact. De préférence alors, l'âme centrale du couvercle se termine par un téton cylindrique qui passe au travers du fond du corps par un perçage central de celui-ci, l'extrémité dépassante dudit téton recevant une rondelle de blocage en appui contre ledit fond, du côté extérieur de celui-ci. Avantageusement aussi, le couvercle proprement dit présente des perçages dans le prolongement des gorges axiales de son âme centrale pour le passage des fils de connexion associés ; de plus, ce couvercle s'emboîte sur le bord supérieur du corps et est en appui sur un épaulement associé dudit bord supérieur. De préférence également, le couvercle présente sur sa face extérieure des tétons pour son couplage en rotation avec le mécanisme associé, le corps étant quant à lui bloqué dans un alésage de l'autre mécanisme. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et des dessins annexés, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de connexion conforme à l'invention, associé à deux mécanismes à rotation relative (schématisés en traits mixtes), ledit dispositif étant ici prévu pour assurer un contact tournant pour quatre fils de connexion associés à chaque mécanisme - la figure 2 est une coupe selon II-II de la figure 1, permettant de mieux voir les ergots des rondelles de contact reçus dans les gorges associées ; - la figure 4 et la coupe associée selon III III (figure 3) illustrent le couvercle, ici à âme cruciforme, du dispositif précité - la figure 6 et la coupe associée selon V-V (figure 5) illustrent le corps en forme de douille, ici à quatre gorges axiales disposées en carré, de ce même dispositif - les figures 7, 9, 11, et les coupes associées selon VIII-VIII, X-X, XII-XII (figures 8, 10, 12) illustrent respectivement une rondelle de contact d'un premier type, une rondelle intermédiaire isolante, et une rondelle de contact d'un second type, qui équipent le dispositif précité. Les figures 1 et 2 illustrent un dispositif de connexion 100 conforme à l'invention, servant à assurer des liaisons électriques entre deux mécanismes adjacents A et B (schématisés en traits mixtes) animés d'un mouvement relatif de rotation autour d'un axe commun Z. Les mécanismes A et B pourront être de type très différents, et l'on supposera pour simplifier que le mécanisme B est fixe tandis que le mécanisme A est monté tournant autour de l'axe Z précité. Il pourra par exemple s'agir d'un dispositif de sécurité formant anti-vol de véhicule , le dispositif B faisant alors partie d'une pièce rigidement fixée à la colonne de direction du véhicule, tandis que le mécanisme A est solidarisé au volant dudit véhicule. Le dispositif de connexion 100 comporte deux pièces fondamentales montées l'une sur l'autre, chacune de ces pièces étant solidaire en rotation de l'un des mécanismes précités. En l'espèce, on trouve un couvercle 101 solidaire en rotation du mécanisme A et un corps en forme de douille 102 solidaire en rotation de l'autre mécanisme B. Le couplage en rotation est ici assuré en montant à force le corps 102 du dispositif de connexion dans un alésage B.1 du mécanisme B, et en prévoyant, sur la face extérieure du couvercle 101, des tétons 107 qui coopèrent avec des usinages homologues (perçages ou trous borgnes) notés A.1 du mécanisme A pour assurer le couplage en rotation dudit couvercle avec ce dernier mécanisme. On pourrait naturellement prévoir des usinages sur la face extérieure du couvercle et des tétons homologues sur le mécanisme A. Il va de soi cependant que tout autre moyen équivalent pourra être utilisé pour assurer le couplage en rotation du corps avec l'un des mécanismes, et du couvercle avec l'autre mécanisme. Pour mieux comprendre la structure du dispositif 100 qui est illustré en position montée sur les figures 1 et 2, il est plus simple de se référer d'abord aux autres figures qui illustrent les composants de ce dispositif de connexion de manière individuelle. Sur les figures 5 et 6, on distingue le corps en forme de douille 102, qui est de forme générale cylindrique, et présente intérieurement des gorges axiales 110, agencées parallèlement à l'axe Z dudit corps. Ces gorges axiales 110 sont angulairement réparties, et leur nombre est ici égal à quatre dans la mesure où l'on utilise quatre fils de connexion pour chaque mécanisme. Ainsi que cela est mieux visible sur la figure 6, le corps 102 comporte en l'espèce quatre gorges axiales 110 disposées en carré. Le corps 102 présente en outre un fond 108 muni d'un perçage central 109, ledit fond présentant, du côté extérieur, une réservation 121 (l'utilité d'un tel agencement sera décrite plus loin en détail en référence aux figures 1 et 2). Sur les figures 3 et 4, on distingue le couvercle 101 du corps précité, qui est constitué par une portion supérieure en forme de disque 103 constituant le couvercle proprement dit, et une âme centrale 104 présentant des gorges axiales 124. Ces gorges axiales sont ici au nombre de quatre pour les mêmes raisons que celles données plus haut pour expliquer le nombre des gorges axiales du corps en forme de douille. De ce fait, l'âme centrale 104 du couvercle 101 présente ici une section cruciforme. On distingue par ailleurs les tétons 107 précités sur le couvercle proprement dit 103, ainsi que des perçages 106, qui sont ici disposés dans le prolongement des gorges axiales 124 de son âme centrale 104, pour le passage des fils de connexion associés (il s'agit des fils référencés 125 sur la figure 1). On utilise en outre, pour chaque empilement, une rondelle de contact du type illustré aux figures 7 et 8, une autre rondelle de contact du type illustré aux figures 11 et 12, ainsi qu'une rondelle isolante interposée entre les empilements successifs de rondelles de contact, cette dernière rondelle étant du type illustré aux figures 9 et 10. Les figures 7 et 8 illustrent ainsi une première rondelle de contact 111, de forme générale circulaire, avec une ouverture centrale 114 qui permet le passage de l'âme centrale 104 du couvercle 101. Cette rondelle de contact présente en outre un ergot 115 saillant radialement vers l'extérieur, ledit ergot présentant ici un contour sensiblement en forme demi-cercle. Les figures 11 et 12 illustrent une seconde rondelle de contact 112, dont l'ouverture centrale 116 permet également le passage l'âme centrale 104 du couvercle 101. Cette rondelle de contact présente là encore un ergot saillant, mais cet ergot 117 saille radialement vers l'inte- rieur. Comme pour l'ergot précité 115, l'ergot 117 de la seconde rondelle de contact 112 est ici à contour sensible ment en forme de demi-cercle. Les rondelles de contact 111 et 112 sont ainsi constituées par des éléments de forme plate, de préférence réalisés en cuivre. Les figures 9 et 10 illustrent une rondelle isolante 113, présentant une ouverture centrale 118 qui permet là encore le passage de l'âme centrale 104 du couvercle 101. Cette rondelle 113 sera par exemple réalisée en matière plastique isolante. Si l'on revient maintenant aux figures 1 et 2, on constate que le dispositif de connexion 100 comporte une succession d'empilements constitués par une première rondelle de contact 111 couplée au corps 102 par une gorge axiale 110 de celui-ci, et une seconde rondelle de contact 112 couplée au couvercle 101 par une gorge axiale 124 de l'âme centrale 104 de celui-ci, avec une rondelle isolante 113 interposée entre les empilements adjacents, ces premières et ces secondes rondelles de contact étant reliées individuellement à des fils respectifs de connexion 126 et 125 associés à chacun des deux mécanismes B et A. Les ergots 115 et 117 des rondelles de contact 111 et 112 remplissent une double fonction : ces ergots assurent en effet d'une part le couplage des rondelles de contact 111 et 112 respectivement au corps 102 et au couvercle 101 du dispositif de connexion, en étant reçus dans les gorges axiales associées 110 et 124, et, d'autre part, ces ergots assurent la liaison individuelle des fils de connexion associés 126 et 125 qui passent dans les gorges précitées, cette liaison étant de préférence réalisée, comme illustré ici, par des soudures directes sur les ergots concernés. Les gorges axiales 110 et 124 présentent naturellement un contour homologue de celui des ergots 115 et 117 précités, c'est-à-dire en l'espèce un contour sensiblement en forme de demi-cercle. La succession d'empilements, ici constituée par quatre paires de rondelles de contact 111 et 112, avec trois rondelles intermédiaires isolantes 113, est maintenue entre le couvercle proprement dit 103 et le fond 108 du corps 102, ici avec interposition d'une rondelle ressort 119 et 120 aux deux extrémités pour exercer une pression sur chacune des paires de rondelles en contact mutuel 111 et 112. Les rondelles-ressorts 119 et 120 ont ici été hachurées afin de mieux les distinguer, mais il est entendu qu'il s'agit de rondelles dont le profil est ondulé afin d'obtenir l'effet ressort qui assure un bon contact entre les rondelles de contact de chaque empilement. Il convient en outre de noter que l'âme centrale 104 du couvercle 101 se termine ici par un téton cylindrique 105, qui passe au travers du fond 108 du corps par le perçage central 109 de celui-ci. Ainsi, lorsque les différents empilements ont été successivement mis en place, par simple enfilement sur l'âme centrale du couvercle, il suffit de réaliser un rapprochement relatif du couvercle et du corps en forme de douille, pour que chacun des ergots saillant vers l'extérieur soit reçu dans une gorge axiale associée du corps en forme de douille, et ce jusqu'à obtention du serrage final des empilements avec un dépassement du téton cylindrique 105 au-delà du fond 108 du corps du dispositif. On utilise alors l'extrémité dépassante du téton cylindrique 105 pour monter une rondelle de blocage 122, du type à arc-boutement, qui est en appui direct contre le fond 108 du corps 102, du côté extérieur de celui-ci, c'est-à-dire dans la réservation 121 précitée. Ainsi, le montage sous forme d'une succession d'empilements est effectué aisément, et réalise un verrouillage simultané de toutes les rondelles de contact utilisées. Par ailleurs, ainsi que cela est visible aux figures 5 et 6, le corps en forme de douille 102 présente, au niveau de son bord supérieur, un épaulement 127 qui sert de bord d'appui pour le couvercle proprement dit 103. Le bord périphérique saillant 128 est alors reçu, lorsque le couvercle est emboîté sur le corps, dans une gorge circulaire 129 ménagée sur la face inférieure du couvercle proprement dit 103. Ainsi, lorsque le couvercle et le corps ont été mutuellement rapprochés et serrés l'un contre l'autre, le couvercle proprement dit 103 vient fermer parfaitement l'espace intérieur du corps en forme de douille 102, et la rondelle unique 122 assure le verrouillage général de l'ensemble, sans qu'il soit besoin de prévoir des fixations par vissage ou soudure. Les fils de connexion 125 associés au mécanisme A sortent par les perçages 106 du couvercle, sans être tordus, et pénètrent dans un alésage central A.2 de ce mécanisme. Les fils de connexion 126 associés au mécanisme B sortent quant à eux du dispositif de connexion par les ouvertures débouchantes des gorges axiales 110 du corps en forme de douille 102, et arrivent ainsi dans l'alésage B.1 du mécanisme B. Lorsque le mécanisme A est animé d'un mouvement de rotation autour de l'axe Z par rapport au mécanisme B, tous les éléments qui sont couplés au corps du dispositif restent fixes, et il en va ainsi pour les rondelles 111 à ergots saillant vers l'extérieur 115. Au contraire, tous les éléments qui sont couplés au couvercle 101 du dispositif sont entraînés en rotation, et il en va ainsi pour les autres rondelles 112 à ergots 117 saillant vers l'intérieur. Ainsi, chaque rondelle de contact 112 tourne en glissant sur la rondelle de contact 111 associée, et on obtient des pistes de contact supérieures qui sont découplées des pistes de contact inférieures. Bien que le dispositif de connexion illustré sur les figures soit agencé pour quatre fils de connexion associés à chaque mécanisme, et donc comporte un corps à quatre gorges axiales et une âme centrale de couvercle à quatre gorges axiales, il va de soi que l'on pourra prévoir un nombre différent de fils de connexion, avec de préférence une répartition angulaire régulière. Il est également possible d'augmenter la hauteur du corps et de l'âme de son couvercle, afin de mettre en place d'autres empilements de rondelles de contact, avec des ergots passant alors dans les mêmes gorges axiales que les ergots des rondelles déjà en place. Dans ce cas cependant, cela amène à prévoir un passage de deux fils de connexion dans une même gorge axiale, de sorte que cette solution augmente l'encombrement du dispositif. A titre indicatif, avec un ensemble de quatre fils de connexion pour chaque mécanisme, il est possible de réaliser un dispositif de connexion tel qu'illustré aux figures 1 et 2 avec un dimensionnement de 2 cm pour sa hauteur et son diamètre de corps. Le couvercle 101 et le corps en forme de douille 102 seront de préférence réalisés en matière plastique, par injection ou autre. On est ainsi parvenu à réaliser un dispositif de connexion qui est à la fois simple et compact, et de plus ce dispositif est économique à fabriquer, comporte un nombre minimum de pièces, et il est particulièrement aisé à monter. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. REVENDICATIONS 1. Dispositif de connexion servant à assurer des liaisons électriques entre deux mécanismes adjacents animés d'un mouvement relatif de rotation autour d'un axe commun, caractérisé par le fait qu'il comporte un corps en forme de douille (102) solidaire en rotation de l'un (B) des deux mécanismes et présentant intérieurement des gorges axiales (110), avec un couvercle associé (101) solidaire en rotation de l'autre mécanisme (A) et présentant une âme centrale (104) à gorges axiales (124), ainsi qu'une succession d'empilements constitués par une première rondelle de contact (111) couplée audit corps par une gorge axiale (110) de celui-ci, et une seconde rondelle de contact (112) couplée audit couvercle par une gorge axiale (124) de l'âme centrale de celui-ci, avec une rondelle isolante (113) interposée entre les empilements adjacents, lesdites premières et secondes rondelles de contact étant reliées individuellement à des fils respectifs de connexion (126, 125) associés à chacun des deux mécanismes. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque première rondelle de contact (111) présente un ergot (115) saillant radialement vers l'extérieur, et chaque seconde rondelle de contact (112) présente un ergot (117) saillant radialement vers l'inte- rieur, ces ergots (115 ; 117) assurant à la fois le couplage des rondelles de contact (111 ; 112) au corps (102) ou au couvercle (101) du dispositif en étant reçus dans les gorges axiales associées (110 ; 124), et la liaison individuelle des fils de connexion associés (126 ; 125) qui passent dans lesdites gorges. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les gorges axiales (110 ; 124) du corps (102) et de l'âme centrale (104) du couvercle (101) sont angulairement réparties, avec un nombre égal à celui des fils de connexion (126 ; 125) associés à chaque mécanisme. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le corps (102) comporte quatre gorges axiales (110) disposées en carré, et l'âme centrale (104) du couvercle (101) présente une section cruciforme. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que les ergots (115 ; 117) des rondelles de contact (111 ; 112) et les gorges axiales associées (110 ; 124) présentent un contour sensiblement en forme de demi-cercle. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le corps (102) présente un fond (108), de façon que la succession d'empilements soit maintenue entre le couvercle proprement dit (103) et le fond (108) du corps, avec interposition d'une rondelle ressort (119, 120) aux deux extrémités pour exercer une pression sur les rondelles en contact (111, 112). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'âme centrale (104) du couvercle (101) se termine par un téton cylindrique (105) qui passe au travers du fond (108) du corps par un perçage central (109) de celui-ci, l'extrémité dépassante dudit téton recevant une rondelle de blocage (122) en appui contre ledit fond, du côté extérieur de celui-ci. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le couvercle proprement dit (103) présente des perçages (106) dans le prolongement des gorges axiales (124) de son âme centrale (104) pour le passage des fils de connexion associés (125). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le couvercle proprement dit (103) s'emboîte sur le bord supérieur du corps (102) et est en appui sur un épaulement associé (127) dudit bord supérieur. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le couvercle (101) présente sur sa face extérieure des tétons (107) pour son couplage en rotation avec le mécanisme associé (A), le corps (102) étant quant à lui bloqué dans un alésage de l'autre mécanisme (B).