Brevet FR2754399A1 — publié le 19980410

CONTACTS TOURNANTS A EFFET AUTO-NETTOYANT La présente invention concerne des contacts tournants. On connaît des contacts tournants pour relier électriquement deux organes situés dans deux parties articulées l'une à l'autre, comprenant au moins deux éléments conducteurs disposés suivant l'axe de rotation de l'articulation et en contact électrique l'un avec 1 'autre. Ce type de contacts présente des problèmes d'usure, de durée de vie, de corrosion par l'environnement et par la poussière. I1 est par conséquent difficile de réaliser un contact tournant dans lequel la résistance de contact reste faible au cours du temps pour assurer de bonnes conditions de transmission d'un courant d'intensité faible. Le but de la présente invention est précisément de réaliser des contacts tournants remplissant les conditions ci-dessus. Suivant l'invention, ces contacts tournants sont caractérisés en ce que l'un des éléments comprend une surface de contact plane et l'autre élément comprend une surface de contact en appui axial sur la surface de contact plane précitée qui comporte des moyens produisant un effet de friction lors de la rotation des deux éléments l'un par rapport à 11 autre. Selon une version préférée de l'invention, chacun des deux éléments est surmoulé dans l'un des deux organes en matière moulée constituant l'articulation entre les deux parties articulées. Les contacts tournants sont ainsi parfaitement protégés à l'égard de l'environnement. De préférence, les deux éléments sont en appui axial l'un contre l'autre sous l'effet d'un ressort. Selon une version avantageuse de l'invention, la surface de contact située à l'extrémité de l'autre élément comprend des aspérités espacées de l'axe de rotation. Ces aspérités produisent lors de la rotation, un effet d'auto-nettoyage des surfaces de contacts. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ciaprès. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue en plan d'un téléphone portable, - la figure 2 est une vue en perspective de deux paires de contacts tournants selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue en plan schématique montrant l'incorporation des contacts tournants dans les articulations du corps et du couvercle du téléphone portable selon l'invention, -. la figure 4 est une autre vue en plan montrant l'incorporation des contacts tournants dans le corps du téléphone, - la figure 5 est une vue en plan et en coupe longitudinale partielle du premier mode de réalisation d'une paire de contacts tournants selon l'invention, - la figure 6 est une vue en perspective d'une paire de contacts tournants selon le second mode de réalisation de l'invention, - la figure 7 est une vue en plan schématique montrant l'incorporation de la paire de contacts tournants selon la figure 6 dans les articulations du corps et du couvercle du téléphone portable selon l'invention, - la figure 8 est une autre vue en plan montrant l'incorporation de la paire de contacts tournants dans le corps du téléphone, - la figure 9 est une vue en coupe longitudinale partielle du second mode de réalisation d'une paire de contacts tournants. Dans la réalisation de la figure 1, le téléphone portable comprend un corps 1 comportant un haut-parleur 2 et un clavier 3 auquel est fixé un couvercle 4 comportant un microphone relié par des conducteurs 6 à un circuit 7 situé dans le corps 1. Le couvercle 4 est fixé de façon articulée suivant un axe X-X' au corps 1 pour pouvoir pivoter entre une position rabattue sur le corps 1 et une position (celle représentée sur la figure: écartée de ce dernier). Conformément à l'invention, le circuit 7 et le microphone sont connectés électriquement par au moins une paire de contacts électriques tournants 8 (voir figures 2 et 3) incorporés dans l'une au moins des articulations 9, 10 reliant le corps 1 au couvercle 4. Le corps 1 et le couvercle 4 sont de préférence en matière plastique moulée. De préférence, chaque paire de contacts électriques 8 comprend un premier élément 11 (voir figure 5) en appui axial avec un second élément 12, chacun des éléments 11, 12 étant surmoulé dans l'un des deux éléments 9, 10 en matière moulée constituant une articulation. Dans l'exemple représenté sur la figure 5, les deux éléments 11, 12 sont en appui axial l'un contre l'autre sous l'effet d'un ressort 13. On voit également sur la figure 5 que l'élément 11 comprend à l'une de ses extrémités une surface de contact plane lla perpendiculaire à l'axe de rotation X X' coopérant avec friction avec la surface de contact 12a située à l'extrémité de l'autre élément 12. Cette surface de contact 12a située à l'extrémité de l'élément 12 comprend des aspérités 14 espacées de l'axe de rotation X-X'. Lors de la rotation des éléments 11, 12, l'un par rapport à l'autre, les aspérités 14 créent un effet d'auto-nettoyage assurant une bonne transmission du courant électrique. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 3 le couvercle 4 est articulé au corps 1 par deux articulations 9, 10 situées sur les côtés des extrémités respectives du couvercle 4 et du corps 1. Dans cette version une paire de contacts tournants 8 est incorporée dans chaque articulation 9, 10. Dans cette version (voir figure 5) l'élément 11 est une pièce massive en métal conducteur comportant une partie llb ayant la forme d'un écrou assurant le blocage en rotation de cette pièce par rapport à la matière surmoulée autour d'elle. L'élément 11 comporte également une partie cylindrique sur laquelle vient s'engager élastiquement une languette conductrice 15 reliée au microphone 5. Dans la version représentée sur la figure 5, l'élément 12 comprend une partie creuse en métal conducteur sur laquelle est montée de façon axialement coulissante une seconde partie creuse 16 renfermant le ressort 13 en appui contre la face arrière 12b de la première partie creuse 12. La première partie creuse 12 comprend une portion arrière cylindrique 12c ayant sensiblement le même diamètre extérieur que la diamètre intérieur de la seconde partie creuse 16 et une portion avant cylindrique ayant un diamètre rétréci. La seconde partie creuse 16 comporte à son extrémité adjacente à la première partie creuse 12, un rebord annulaire 17 recourbé vers la portion rétrécie de la première partie creuse 12. Cette disposition permet d'éviter que les deux parties 12 se séparent l'une de l'autre sous l'action du ressort 13. Dans la version de la figure 4 le couvercle 4 est également articulé au corps 1 par deux articulations 9, 10 situées sur les côtés des extrémités respectives du corps 1 et du couvercle 4. Toutefois, dans cette version, uniquement dans l'une des articulations 9, 10, est incorporée une paire de contacts tournants 18 assurant simultanément deux contacts tournants coaxiaux, c'est-à-dire la transmission du courant vers deux conducteurs 19. Dans cet exemple, la paire de contacts 18 (voir figure 9) comprend d'une part un premier élément de contact 20 présentant une face plane 21 perpendiculaire à l'axe de rotation qui comporte une partie centrale conductrice 22 isolée électriquement d'une partie périphérique conductrice 23 et d'autre part un second élément comportant une tige conductrice axiale 24 en contact sous l'action d'un premier ressort 25 avec la partie centrale conductrice 22 du premier élément de contact et un manchon conducteur 26 monté coulissant sous l'action d'un second ressort 27 sur un corps isolant 28 entourant la tige axiale 24. L'extrémité de ce manchon conducteur 26 prend appui sur la partie périphérique conductrice 23 du premier élément 20. Dans cette réalisation, le premier ressort 25 est en métal conducteur et est logé dans un compartiment creux 29 ménagé à l'arrière du corps isolant 28 entourant la tige conductrice 24. L'une des extrémités du ressort 25 étant en contact avec une partie arrière élargie 24a de la tige conductrice 24 et l'autre extrémité du ressort 25, est en contact avec une patte conductrice de connexion 30. Par ailleurs, le second ressort 27 entoure le corps isolant 28. L'une des extrémités de ce ressort 27 est en contact avec le manchon conducteur 26 et l'autre extrémité de ce ressort 27 est en contact avec une seconde patte conductrice de connexion 31. En outre, l'extrémité de la tige conductrice 24 et l'extrémité du manchon conducteur 26 en appui sur les surfaces correspondantes du premier élément 20 comprennent des aspérités non représentées. Ces aspérités permettent lors de la rotation de produire un effet d'auto-nettoyage assurant une excellente transmission du courant. La partie centrale conductrice 22 du premier élément 20 fait partie d'une tige axiale 32 présentant une extrémité sur laquelle est engagée élastiquement l'extrémité recourbée d'une lamelle de contact 19 reliée électriquement au microphone. Par ailleurs, la partie périphérique conductrice 23 du premier élément 20 fait partie d'une bague qui entoure un bloc isolant 33 et sur laquelle est engagée élastiquement l'extrémité recourbée d'une seconde lamelle de contact 19, reliée électriquement à la seconde borne du microphone. Le contact tournant que l'on vient de décrire permet par conséquent de relier le circuit 7 contenu dans le corps 1 par des conducteurs connectés aux deux pattes 30, 31, aux deux conducteurs 6 reliés au microphone 5. REVENDICATIONS 1. Contacts tournants pour relier électriquement deux organes situés dans deux parties (1, 4) articulées l'une à l'autre, comprenant au moins deux éléments conducteurs (11, 12) disposés suivant l'axe de rotation de l'articulation (9, 10) et en contact électrique l'un avec l'autre caractérisés en ce que l'un des éléments (11) comprend une surface de contact plane (lia) et l'autre élément (12) comprend une surface de contact (12a) en appui axial sur la surface de contact plane précitée qui comporte des moyens (14) produisant un effet de friction lors de la rotation des deux éléments l'un par rapport à l'autre. 2. Contacts tournants conformes à la revendication 1, caractérisés en ce que chacun des deux éléments (11, 12) est surmoulé dans l'un des deux organes en matière moulée (9, 10) constituant l'articulation entre les deux parties articulées (1, 4). 3. Contacts tournants conformes à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisés en ce que les deux éléments (11, 12) sont en appui axial l'un contre l'autre sous l'effet d'un ressort (13). 4. Contacts tournants conformes à la revendication 3, caractérisés en ce que la surface de contact (12a) située à l'extrémité de l'autre élément (12) comprend des aspérités (14) espacées de l'axe de rotation (X-X'). 5. Contacts tournants conformes à l'une des revendications 1 à 4, les deux parties (1, 4) étant articulées l'une à l'autre par deux articulations, caractérisés en ce qu'une paire de contacts tournants (8) est incorporée dans chaque articulation (9, 10). 6. Contacts tournants conformes à la revendication 5, caractérisés en ce que l'un (11) des éléments est une pièce massive en métal conducteur comportant une partie (llb) comportant des moyens assurant le blocage en rotation de cette pièce par rapport à la matière surmoulée autour d'elle et une partie cylindrique (llc) sur laquelle vient s'appliquer une languette conductrice (15). 7. Contacts tournants conformes à l'une des revendications 5 ou 6, caractérisés en ce que l'autre élément (12) comprend une première partie creuse en métal conducteur sur laquelle est montée de façon axialement coulissante une seconde partie creuse (16) renfermant un ressort (13) en appui contre la face arrière de la première partie creuse (12). 8. Contacts tournants conformes à la revendication 7, caractérisés en ce que la première partie creuse (12) comprend une portion arrière cylindrique (12c) ayant sensiblement le même diamètre extérieur que le diamètre intérieur de la seconde partie creuse (16) et une portion avant cylindrique ayant un diamètre rétréci, la seconde partie creuse (16) ayant à son extrémité adjacente à la première partie creuse, un rebord annulaire (17) recourbé vers la portion rétrécie de la première partie creuse (12). 9. Contacts tournants conformes à l'une des revendications 1 à 4, les deux parties (1, 4) étant articulées l'une à l'autre par deux articulations (9, 10), caractérisés en ce que dans l'une des articulations (9, 10) est incorporée une paire de contacts tournants (18) assurant simultanément deux contacts tournants coaxiaux. 10. Contacts tournants conformes à la revendication 9, caractérisés en ce que la paire de contact (18) comprend d'une part un premier élément de contact (20) présentant une face plane (21) perpendiculaire à l'axe de rotation (X-X') qui comporte une partie centrale conductrice (22) isolée électriquement d'une partie périphérique conductrice (23) et d'autre part un second élément comportant une tige conductrice axiale (24) en contact sous l'action d'un premier ressort (25) avec la partie centrale conductrice (22) du premier élément de contact et un manchon conducteur (26) monté coulissant sous l'action d'un second ressort (27) sur un corps isolant (28) entourant la tige axiale (24) l'extrémité de ce manchon conducteur (26) prenant appui sur la partie périphérique conductrice (24) du premier élément (20). 11. Contacts tournants conformes à la revendication 10, caractérisés en ce que le premier ressort (25) est en métal conducteur et est logé dans un compartiment creux (29) ménagé à l'arrière du corps isolant (28) entourant la tige conductrice (24) l'une des extrémités du ressort (25) étant en contact avec une partie arrière élargie (24a) de la tige conductrice t24) et l'autre extrémité du ressort (25) étant en contact avec une patte conductrice de connexion (30). 12. Contacts tournants conformes à la revendication 11, caractérisés en ce que le second ressort (27) entoure le corps isolant (28), l1une des extrémités de ce ressort étant en contact avec le manchon conducteur (26) et l'autre extrémité de ce ressort étant en contact avec une seconde patte conductrice de connexion (31). 13. Contacts tournants conformes à l'une des revendications 10 ou 11, caractérisés en ce que l'extrémité de la tige conductrice (24) et l'extrémité du manchon conducteur (26) en appui sur les surfaces correspondantes du premier élément (20) comprennent des aspérités. 14. Contacts tournants conformes à l'une des revendications 10 à 13, caractérisés en ce que la partie centrale conductrice (22) du premier élément (20) fait partie d'une tige (32) présentant une extrémité sur laquelle est engagée élastiquement l'extrémité recourbée d'une lamelle de contact (19). 15. Contacts tournants conformes à l'une des revendications 10 à 14, caractérisés en ce que la partie périphérique conductrice (23) du premier élément fait partie d'une bague qui entoure un bloc isolant (33) et sur laquelle est engagée élastiquement l'extrémité recourbée d'une lamelle de contact tel9).