Brevet FR2770042A1 — publié le 19990423

La présente invention concerne un dispositif de raccordement électrique entre des conducteurs portés par des organes fixe et rotatif, et un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile muni de ce dispositif. Elle s'applique en particulier au raccordement électrique de conducteurs portés par un volant de direction rotatif et un corps fixe de colonne de direction. On connaît déjà dans l'état de la technique un dispositif de raccordement électrique de conducteurs portés par un organe fixe et un organe rotatif par rapport à l'organe fixe, du type comprenant une bague fixe, solidaire de l'organe fixe, raccordée électriquement à au moins un premier conducteur, et une bague rotative, solidaire de l'organe rotatif, raccordée électriquement à au moins un second conducteur, et au moins un élément de roulement, interposé entre les bagues mobile et fixe, en contact électrique avec ces bagues. Un dispositif de raccordement électrique de ce type est décrit par exemple dans FR-A-2 518 481 (FR-82 20 371). Dans ce document les bagues fixe et mobile sont métalliques et l'élément de roulement est constitué par une bille métallique en contact axial avec les bagues. Un tel dispositif de raccordement est limité à la réalisation diune connexion simple entre un conducteur électrique relié à la bague fixe et un conducteur électrique relié à la bague mobile. L'invention a notamment pour but de permettre de réaliser des connexions multiples entre des conducteurs portés par des organes fixe et rotatif. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de raccordement électrique, du type précité, caractérisé en ce que l'élément de roulement est un rouleau, ce r-ouleau et les bagues mobile et fixe comportant chacun au moins deux pistes circulaires conductrices séparées par une zone circulaire isolante, chaque piste conductrice du rouleau étant en contact avec deux pistes conductrices des bagues mobile et fixe en vis-à-vis. Suivant d'autres caractéristiques de ce dispositif: - il comprend trois rouleaux de roulement, au moins un des rouleaux comportant des pistes conductrices - les bagues mobile et fixe forment des bagues interne et externe disposées coaxialement l'une à l'intérieur de l'autre, le rouleau ayant un axe sensiblement parallèle à celui des bagues et étant en contact radial avec ces bagues - au moins un élément parmi le rouleau, la bague mobile et la bague fixe comporte au moins deux tronçons annulaires conducteurs, formant les pistes conductrices de l'élément, séparés axialement par un tronçon annulaire isolant, formant la zone isolante de l'élément - la bague interne est disposée autour d'un des organes rotatif ou fixe et comporte un manchon interne isolant séparant radialement les tronçons annulaires conducteurs de la bague interne et l'organe entouré par cette bague interne - le manchon comporte une fente axiale délimitant à l'intérieur de la bague interne une zone de raccordement électrique des conducteurs aux tronçons conducteurs. L'invention a également pour objet un ensemble de colonne de direction pour véhicule automobile, du type comprenant un volant porté par un arbre monté rotatif dans un corps de colonne de direction, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de raccordement tel que défini cidessus, la bague mobile étant solidaire de l'arbre et la bague fixe étant solidaire du corps de colonne. Suivant une autre caractéristique de cet ensemble, le dispositif de raccordement électrique est interposé axialement entre le volant et l'extrémité du corps de colonne la plus proche de ce volant, dite extrémité proximale, la bague fixe étant portée par un support prolongeant vers le volant l'extrémité proximale du corps de colonne. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile muni d'un dispositif de raccordement électrique selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 22 de la figure 1 - les figures 3 à 6 sont des vues en perspective d'éléments constituant le dispositif de raccordement électrique illustré sur la figure 1. On a représenté sur la figure 1 un ensemble 10 de colonne de direction de véhicule automobile comprenant un volant de direction 12 porté par un arbre 14 monté rotatif dans un corps fixe 16 de colonne. Sur la figure 1, on a représenté l'extrémité 16A du corps de colonne la plus proche du volant 12. Cette extrémité 16A est appelée extrémité proximale du corps de colonne. L'arbre 14 est centré et guidé à l'intérieur du corps 16 de colonne à l'aide de moyens de roulement 17 classiques. L'ensemble 10 de colonne de direction comporte également un dispositif de raccordement électrique 18 interposé axialement entre le volant 12 et l'extrémité proximale 16A du corps de colonne. Le dispositif de raccordement 18 comprend deux bagues interne 20 et externe 22 disposées coaxialement l'une à l'intérieur de l'autre. Ces bagues 18,20 sont représentées en détail sur les figures 3 et 4. La bague interne 20, rotative, est solidaire de l'arbre 14 et entoure ce dernier. La bague externe 22, fixe, est portée par un support 24 prolongeant, vers le volant 12, l'extrémité proximale 16A du corps de colonne. On notera que l'arbre 14, le corps de colonne 16 et les bagues 20,22 ont un axe commun X. Le dispositif de raccordement 18 comprend également trois éléments de roulement formant rouleaux 26 à 30 d'axes sensiblement parallèles à l'axe X (voir figure 2). Ces rouleaux 26 à 30, de préférence de section transversale circulaire, sont en contact radial simultanément avec les deux bagues 20,22 à la fois. Les rouleaux 26 à 30 sont espacés angulairement entre eux et immobilisés axialement par une cage 32 représentée en détail sur la figure 6. Au moins un des rouleaux, par exemple le rouleau 26 représenté notamment sur les figures 1 et 5, ainsi que les bagues 20,22 comprennent chacun au moins deux tronçons annulaires conducteurs, formant des pistes circulaires conductrices C, séparées axialement par un tronçon annulaire isolant, formant une zone circulaire isolante I. Dans l'exemple illustré, le rouleau 26 et les bagues 20,22 comprennent chacun six tronçons isolants alternant avec cinq tronçons conducteurs. Chaque piste conductrice C du rouleau 26 est en contact avec deux pistes conductrices C des bagues mobile 20 et fixe 22 en vis-à-vis radialement. La bague mobile interne 20 comporte un manchon interne isolant 34 séparant radialement les tronçons annulaires conducteurs de cette bague interne 20 et l'arbre 14. Le manchon 34 comporte une fente axiale 36 s'étendant au droit d'une rainure axiale interne 38 de la bague interne 20. La fente 36 délimite à l'intérieur de la bague interne 20 une zone de raccordement électrique de conducteurs 40 aux tronçons conducteurs de cette bague interne 20. Le dispositif 18 selon l'exemple illustré permet donc de raccorder, par l'intermédiaire d'au moins un rouleau 26, cinq conducteurs 40 reliés aux cinq pistes conductrices C de la bague interne 20 à cinq conducteurs 42 reliés aux cinq pistes conductrices C de la bague externe 22. Les conducteurs 40, portés par le volant 12, sont destinés à commander, par exemple, un avertisseur sonore, un sac gonflable ou un autoradio. Ces conducteurs 40, raccordés par le dispositif 18 aux conducteurs 42 portés par le corps 16 de colonne définissent cinq voies électriques destinées à la commande de fonctions diverses. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. En particulier, le dispositif de raccordement 18 peut comporter plus d'un rouleau muni de pistes conductrices. Le nombre de rouleaux peut d'ailleurs être inférieur ou supérieur à trois. On notera que dans la description le terme "bague" désigne tout organe dont la zone de contact avec chaque rouleau est circulaire. Le dispositif de raccordement 18 peut comporter des rouleaux, dont l'un au moins est muni de pistes conductrices, en appui axial sur les bagues mobile 20 et fixe 22. Dans ce cas, les surfaces de contact des bagues avec le rouleau sont dirigées axialement l'une vers l'autre et les pistes conductrices de chaque bague sont concentriques. Parmi les avantages de l'invention on notera les suivants. L'invention permet de raccorder électriquement des conducteurs portés par des organes fixe et rotatif sans limiter le débattement angulaire de l'organe rotatif. Les contacts électriques entre les rouleaux et les bagues sont roulants ce qui réduit considérablement les risques de micro-coupures électriques par rapport aux dispositifs classiques utilisant des contacts frottants. Bien entendu, l'utilisation de plusieurs rouleaux munis de pistes conductrices limite les risques de micro-coupures. L'invention permet de réaliser des connexions multiples comportant un nombre de voies électriques illimitées puisqu'il suffit par exemple d'augmenter la dimension axiale du dispositif de raccordement pour augmenter le nombre de pistes conductrices. Enfin, le dispositif de raccordement électrique selon l'invention peut participer au centrage et au guidage en rotation d'un organe rotatif dans un organe fixe au même titre qu'un roulement à rouleaux classique. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement électrique de conducteurs (40,42) portés par un organe (16) fixe et un organe (14) rotatif par rapport à l'organe fixe (16), du type comprenant une bague fixe (22), solidaire de l'organe fixe (16), raccordée électriquement à au moins un premier conducteur (42), et une bague rotative (20), solidaire de l'organe rotatif (14), raccordée électriquement à au moins un second conducteur (40), et au moins un élément de roulement (26 à 30), interposé entre les bagues mobile (20) et fixe (22), en contact électrique avec ces bagues (20,22), caractérisé en ce que l'élément de roulement est un rouleau (26 à 30), ce rouleau et les bagues mobile (20) et fixe (22) comportant chacun au moins deux pistes circulaires conductrices (C) séparées par une zone circulaire isolante (I), chaque piste conductrice (C) du rouleau (26 à 30) étant en contact avec deux pistes conductrices (C) des bagues mobile (20) et fixe (22) en vis-à-vis. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend trois rouleaux de roulement (26 à 30), au moins un des rouleaux comportant des pistes conductrices (C). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les bagues mobile (20) et fixe (22) forment des bagues interne et externe disposées coaxialement l'une à l'intérieur de l'autre, le rouleau (26 à 30) ayant un axe sensiblement parallèle à celui des bagues (20,22) et étant en contact radial avec ces bagues (20,22). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins un élément parmi le rouleau (26 à 30), la bague mobile (20) et la bague fixe (22) comporte au moins deux tronçons annulaires conducteurs, formant les pistes conductrices (C) de l'élément, séparés axialement par un tronçon annulaire isolant, formant la zone isolante de l'élément. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague interne (20) est disposée autour d'un des organes rotatif (14) ou fixe (16) et comporte un manchon interne isolant (34) séparant radialement les tronçons annulaires conducteurs de la bague interne (20) et l'organe (14) entouré par cette bague interne (20). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le manchon (34) comporte une fente (36) axiale délimitant à l'intérieur de la bague interne (20) une zone de raccordement électrique des conducteurs (40) aux tronçons conducteurs. 7. Ensemble de colonne de direction pour véhicule automobile, du type comprenant un volant (12) porté par un arbre (14) monté rotatif dans un corps (16) de colonne, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de raccordement (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes, la bague mobile (20) étant solidaire de l'arbre (14) et la bague fixe (22) étant solidaire du corps (16) de colonne. 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de raccordement électrique (18) est interposé axialement entre le volant (12) et l'extrémité du corps de colonne la plus proche de ce volant, dite extrémité proximale (16A), la bague fixe (22) étant portée par un support (24) prolongeant vers le volant (12) l'extrémité proximale (16A) du corps de colonne.