Brevet FR2778379A1 — publié le 19991112

i La présente invention concerne un système de direc- tion notamment pour véhicule automobile. Plus particulièrement, la présente invention con- cerne un système de direction comportant un ensemble de co- lonne de direction adapté pour recevoir un volant de direc- tion et des moyens de raccordement électrique de composants implantés sur le volant au reste des circuits du véhicule, comprenant au moins un premier connecteur raccordé aux com- posants implantés sur le volant et un second connecteur com- plémentaire raccordé au reste des circuits du véhicule. On a assisté depuis quelques années à une intégra- tion de plus en plus importante de composants électriques sur les volants de direction des véhicules automobiles et en particulier dans les coussins centraux de ceux-ci. Ces composants électriques sont par exemple des or- ganes de commande du fonctionnement d'organes fonctionnels du véhicule, ou encore des organes de sécurité, tels que par exemple des modules à sac gonflable. Ces différents composants doivent alors être raccor- dés au reste des circuits du véhicule, par l'intermédiaire de connecteurs. A cet effet, ces différents composants sont reliés par l'intermédiaire de différents conducteurs électriques se présentant par exemple sous la forme d'un câble ou d'une nappe, à un connecteur, ce connecteur étant adapté pour être enclenché dans un connecteur complémentaire également relié par l'intermédiaire par exemple d'un câble ou d'une nappe de conducteurs au reste des circuits du véhicule. Pour permettre la rotation du volant par rapport à l'ensemble de colonne de direction, une bobine de conduc- teurs enroulés est implantée entre l'un des câbles et le connecteur correspondant. On conçoit alors que le montage d'un tel système de direction consiste d'abord pour l'opérateur, à enclencher les connecteurs l'un dans l'autre, puis à monter le volant sur l'ensemble de colonne. A cet effet, l'opérateur doit saisir les deux con- necteurs, les enclencher l'un dans l'autre, puis ranger du mieux qu'il peut les câbles correspondants dans l'ensemble de colonne et/ou le volant afin que ceux-ci d'une part, ne soient pas visibles et d'autre part, ne gênent pas la rota- tion du volant par rapport à l'ensemble de colonne. Une fois ces opérations de raccordement électrique terminées, l'opérateur monte alors le volant sur l'ensemble de colonne, en emmanchant par exemple ce volant sur l'arbre de direction de celui-ci, et en le fixant sur celui-ci à l'aide de moyens de serrage ou de moyens de verrouillage à encliquetage par exemple. On conçoit cependant qu'une telle structure se tra- duit par un montage relativement difficile du volant sur l'ensemble de colonne. En effet, les opérations de raccordement électrique et de fixation du volant sur l'ensemble de colonne sont dis- tinctes et doivent être réalisées de manière successive par l'opérateur. Ceci se traduit par des risques de mauvais enclen- chement des connecteurs et une perte de temps relativement importante. Par ailleurs, les câbles peuvent également être mal rangés, ce qui traduit alors par une dégradation de l'esthé- tique de la planche de bord et des risques de voir ces câ- bles gêner la rotation du volant. Pour résoudre ces problèmes, on connaît du document FR-A-2 737 452, au nom de la Demanderesse, un système de di- rection de ce type, dans lequel les connecteurs sont fixés l'un sur le volant et l'autre sur l'ensemble de colonne, en regard l'un de l'autre en position de montage du volant sur l'ensemble de colonne, pour permettre leur enclenchement l'un dans l'autre lors de l'emmanchement du volant sur l'en- semble de colonne et dans lequel la fixation de l'un des connecteurs sur l'organe correspondant, ensemble de colonne ou volant, est assurée par des moyens de fixation débraya- bles et ce connecteur est associé à une bobine de conduc- teurs enroulés, pour permettre la rotation du volant par rapport à l'ensemble de colonne, après enclenchement des connecteurs. On conçoit alors que grâce à un tel système, lorsque l'opérateur emmanche le volant sur l'ensemble de colonne, et par exemple sur l'arbre de direction, il enclenche en même temps, les connecteurs l'un dans l'autre pour assurer le raccordement électrique des composants implantés sur le vo- lant au reste des circuits du véhicule. La fiabilité du raccordement électrique des connec- teurs et de la fixation mécanique du volant sur l'arbre de direction est alors assurée par des moyens de verrouillage de type à serrage ou à encliquetage par exemple. Dans la demande de brevet frDnçais n' 97 12 226 au nom de la Demanderesse et déposée le 1er octobre 1997, on a décrit différents perfectionnements à ce système. C'est ainsi que dans le système décrit dans ce docu- ment, le connecteur associé à la bobine de conducteurs en- roulés est relié à une bague de centrage de celui-ci sur l'organe correspondant, interposée entre cet organe et cette bobine et est raccordé aux conducteurs de la bobine par au moins une boucle de conducteurs. Le but de l'invention est de proposer d'autres per- fectionnements à de tels systèmes. A cet effet, l'invention a pour objet un système de direction notamment pour véhicule automobile, du type com- portant un ensemble de colonne de direction adapté pour re- cevoir un volant de direction et des moyens de raccordement électrique de composants implantés sur le volant au reste des circuits du véhicule, comprenant au moins un premier connecteur raccordé aux composants implantés sur le volant et un second connecteur complémentaire raccordé au reste des circuits du véhicule, ces connecteurs étant associés l'un au volant et l'autre à l'ensemble de colonne et disposés sensi- blement en regard l'un de l'autre en position de montage du volant sur l'ensemble de colonne, pour permettre leur en- clenchement l'un dans l'autre lors de l'engagement du volant sur l'ensemble de colonne, l'un des connecteurs étant asso- cié à une bobine de conducteurs enroulés disposée dans un boitier porté par l'organe correspondant, ensemble de co- lonne ou volant, et comportant deux portions dont l'une est fixe en position par rapport à l'organe correspondant et l'autre est mobile en rotation par rapport à celui-ci, le connecteur correspondant étant porté par la portion mobile en rotation du boîtier, tandis que l'autre connecteur est relié à l'autre organe, volant ou ensemble de colonne, ca- ractérisé en ce que l'autre organe et la portion mobile en rotation du boîtier de réception de la bobine de conducteurs enroulés, comportent des moyens à engagement axial, lors de l'engagement du volant sur l'ensemble de colonne, de guidage en orientation angulaire des connecteurs l'un par rapport à l'autre et d'accouplement en rotation de l'autre organe et de la portion mobile en rotation du boîtier de réception de la bobine de conducteurs enroulés et en ce que l'un des con- necteurs est relié à la pièce correspondante, autre organe ou portion mobile en rotation du boîtier, par des moyens de fixation flottante. Avantageusement, les moyens de fixation flottante sont débrayables lorsque les connecteurs sont complètement engagés l'un dans l'autre à la fin de l'engagement du volant sur l'ensemble de colonne. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des- cription qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 représente un schéma synoptique illus- trant la structure générale d'un système de direction selon l'invention; la Fig.2 représente une vue en perspective d'un connecteur et de moyens de fixation flottante de celui-ci, entrant dans la constitution d'un système selon l'invention; et - les Fig.3,4,5 et 6 représentent des vues en coupe illustrant l'enclenchement des connecteurs complémentaires lors de l'engagement d'un volant sur un ensemble de colonne d'un système selon l'invention. On reconnaît en effet sur la figure 1, un système de direction, notamment pour véhicule automobile, qui est dési- gné par la référence générale 1. Ce système de direction comporte un ensemble de co- lonne de direction désigné par la référence générale 2, com- portant un arbre de direction 2a et un corps de colonne 2b et adapté pour recevoir un volant de direction désigné par la référence générale 3. De plus, ce système comporte également des moyens de raccordement électrique de composants implantés sur le vo- lant au reste des circuits du véhicule, ces moyens de rac- cordement électrique étant désignés par la référence géné- raie 4 sur cette figure. En fait, ces moyens de raccordement électrique 4 comportent par exemple au moins un premier connecteur élec- trique désigné par la référence générale 5, associé au vo- lant 3 et raccordé aux composants implantés sur ce volant, par exemple par l'intermédiaire d'un câble ou d'une nappe de conducteurs, désigné par la référence générale 6, s'étendant dans le reste de la structure 7 du volant et un second con- necteur électrique complémentaire, désigné par la référence générale 8, porté dans l'ensemble de direction 2 et associé à une bobine de conducteurs enroulés, désignée par la réfé- rence générale 9, permettant de raccorder ce connecteur au reste des circuits du véhicule, par l'intermédiaire d'un câ- ble et d'une nappe de conducteurs 10. La structure d'une telle bobine de conducteurs en- roulés est déjà bien connue dans l'état de la technique et permet un déplacement relatif du volant par rapport à l'en- semble de direction, par déroulement et enroulement succes- sifs de cette bobine de conducteurs dans un boitier, en fonction de la rotation du volant par rapport au reste de l'ensemble de colonne. Le boitier d'une telle bobine comporte en fait deux portions ou flasques désignés par les références générales 9a et 9b sur cette figure, dont l'un 9a est mobile en rota- tion avec le volant et l'arbre de direction et dont l'autre 9b est stationnaire par rapport au corps de colonne 2b, ce qui permet le déplacement en rotation du volant de direction par rapport au corps de colonne. On notera également que dans l'état de la technique, il est prévu des moyens débrayables de maintien en position de deux portions ou flasques de ce boîtier 9 tant que le vo- lant n'est pas engagé sur l'ensemble de colonne, ces moyens de maintien étant constitués par exemple par des organes de butée, sollicités élastiquement en position active entre ces deux portions ou flasques du boîtier pour les bloquer et qui sont repoussés par une portion de butée complémentaire du volant par exemple lorsque celui-ci est emmanché sur l'en- semble de colonne pour, tant que le volant n'est pas emman- ché sur l'ensemble, maintenir les deux portions ou flasques du boîtier en position relative et dès que le volant est em- manché sur l'ensemble, autoriser une rotation relative des portions ou flasques de ce boîtier l'un par rapport à l'au- tre, afin de suivre les déplacements en rotation du volant. Selon l'invention, la portion 9a mobile en rotation du boîtier 9 de réception de la bobine de conducteurs enrou- lés et le volant 3, comportent des moyens à engagement axial, lors de l'engagement du volant sur l'ensemble de co- lonne, de guidage en orientation angulaire des connecteurs l'un par rapport à l'autre et d'accouplement en rotation du volant et de cette portion mobile en rotation du boîtier. Ces moyens de guidage et d'accouplement comprennent par exemple au moins une partie en saillie axiale de l'une des pièces, portion mobile en rotation du boîtier ou volant, adaptée pour s'engager dans une portion en creux complémen- taire de l'autre pièce, volant ou portion mobile en rotation du boîtier. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la fi- gure 1, la portion 9a mobile en rotation du boîtier 9 com- porte en effet une partie en saillie axiale désignée par la référence générale 11 sur cette figure, adaptée pour s'enga- ger dans une portion en creux complémentaire 12 du volant afin d'assurer ce guidage et cet accouplement. Ces parties en saillie et/ou en creux peuvent de préférence comporter des rampes de guidage facilitant leur engagement. De plus, l'un des connecteurs est relié à la pièce correspondante, c'est-à-dire au volant ou à la portion mo- bile en rotation du boîtier, par des moyens de fixation flottante. Dans l'exemple de réalisation représenté sur cette figure 1, des moyens de fixation flottante désignés par la référence générale 13, sont interposés entre le connecteur 5 et le reste du volant 3. De préférence, et comme cela sera décrit plus en dé- tail par la suite, ces moyens de fixation flottante 13 sont débrayables lorsque les connecteurs sont complètement enga- gés l'un dans l'autre à la fin de l'engagement du volant sur l'ensemble de colonne. L'expression "moyens de fixation flottante" doit être comprise dans la présente demande comme désignant tous moyens de fixation autorisant des déplacements du connecteur par rapport à la pièce par laquelle il est porté. On a représenté sur la figure 2, un exemple de réa- lisation de tels moyens de fixation flottante. En fait, ces moyens peuvent comporter une cage de réception du connecteur désignée par la référence générale 14 interposée entre le connecteur par exemple 5 et la pièce correspondante, c'est-à-dire dans l'exemple décrit, le vo- lant de direction 3, et il est prévu des premiers moyens d'articulation de ce connecteur 5 sur la cage 14 selon un premier axe et des seconds moyens d'articulation de cette cage 14 sur la pièce correspondante, c'est-à-dire par exem- ple sur le volant 3, selon un second axe à peu près perpen- diculaire au premier axe. C'est ainsi par exemple que la cage 14 peut compor- ter sur l'un de ces bords, un décrochement en V désigné par la référence générale 15, tandis que le connecteur 5 peut comporter des portions en saillie 5a et 5b s'étendant, en position de montage, de part et d'autre du fond de ce décro- chement en V, afin d'assurer un certain maintien en position du connecteur 5 par rapport à la cage 14 comme cela sera dé- crit plus en détail par la suite. Un léger Jeu de montage peut être prévu entre ces différentes pièces pour permettre un débattement angulaire du connecteur 5 dans la cage 14, autour de l'axe défini par les parties en saillie de ce connecteur et la cage. Par ailleurs, cette cage 14 comporte également des parties en saillie dont l'une est représentée sur cette fi- gure 2 et est désignée par la référence générale 16, adap- tées pour s'engager par exemple dans des portions en creux correspondantes du reste du volant, afin d'autoriser un dé- battement angulaire de cette cage et donc du connecteur por- té par celle-ci, par rapport au volant, autour d'un second axe à peu près perpendiculaire au premier. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, ces premiers et/ou seconds moyens d'articulation sont dé- brayables lorsque les connecteurs sont complètement engagés l'un dans l'autre à la fin de l'engagement du volant sur l'ensemble. On conçoit alors que lorsqu'un opérateur engage le volant sur l'ensemble de colonne, il oriente approximative- ment le volant de manière que les connecteurs soient sensi- blement en regard l'un de l'autre. Les parties en saillie et en creux complémentaires 11 et 12 de la portion mobile en rotation du boîtier 9 de réception de la bobine de conducteurs enroulés et du volant 3, sont alors sensiblement en regard l'une de l'autre, de manière que lorsque l'opérateur poursuit l'engagement du vo- lant sur l'ensemble de colonne, ces parties s'engagent axia- lement l'une dans l'autre, afin de guider en orientation an- gulaire les connecteurs l'un par rapport à l'autre et d'ac- coupler en rotation le volant 3 et la portion 9a mobile en rotation du boîtier de réception de cette bobine de conduc- teurs enroulés. Lors de cette première étape du montage du volant sur l'ensemble de colonne, les connecteurs complémentaires 8 et 5 commencent s'engager l'un dans l'autre comme cela est illustré sur la figure 3, ces connecteurs comportant égale- ment par exemple des surfaces de guidage facilitant cet en- gagement. Lorsque les connecteurs complémentaires 8 et 5 sont complètement engagés l'un dans l'autre, des moyens complé- mentaires de verrouillage en position de ces pièces s'en- clenchent afin d'assurer un blocage en position de ces con- necteurs. Ces moyens sont par exemple désignés par les réfé- rences générales 8a et 5c sur ces figures, le connecteur 8 comportant par exemple un organe en forme de crochet 8a adapté pour s'engager dans une portion en creux 5c complé- mentaire du connecteur 5 afin d'assurer ce verrouillage. Ce crochet 8a est par exemple constitué par une patte élastique venue de matière avec le connecteur 8 et adaptée pour s'enclencher automatiquement dans la portion en creux complémentaire du connecteur 5, lors de l'engagement des connecteurs l'un dans l'autre. Cet engagement des connecteurs l'un dans l'autre est facilité par le fait que le connecteur 5 est relié au reste du volant par l'intermédiaire des moyens de fixation flot- tante qui, dans l'exemple décrit, permettent un pivotement selon deux axes perpendiculaires de ce connecteur par rap- port au reste du volant, afin d'autoriser des déplacements angulaires de ce connecteur pour rattraper les éventuels dé- fauts d'alignement des connecteurs lors du montage (Fig.4). Une fois que les connecteurs sont verrouillés en po- sition de montage l'un par rapport à l'autre, et que l'opé- rateur poursuit l'engagement axial du volant sur l'ensemble de colonne, il provoque le débrayage des moyens de fixation flottante 13 décrits précédemment, c'est-à-dire plus parti- culièrement dans l'exemple décrit, le débrayage des moyens d'articulation du connecteur 5 sur la cage de réception 14 comme cela est illustré sur la figure 5. En effet, on voit sur cette figure que lorsque l'opérateur continu à déplacer axialement le volant par rap- port à l'ensemble de colonne, la partie en saillie 5b du connecteur 5 permettant de maintenir celui-ci en position de montage dans la cage 14, franchit le fond du décrochement en V 15 de la cage 14, ce qui permet alors au connecteur 5 de se dégager de cette cage pour éviter que ce connecteur soit mis sous contrainte, en raison par exemple d'un défaut d'alignement des connecteurs. Dans cette position, les parties en saillie 5a et 5b du connecteur 5 s'étendent dans le décrochement en V 15 de la cage 14. On conçoit de plus que grâce à une telle structure, les connecteurs ne participent pas à la transmission du mou- vement de rotation entre le volant 3 et la portion mobile en rotation 9a du boitier de réception de la bobine de conduc- teurs enroulés, dans la mesure o ces pièces sont accouplées par les parties en saillie et en creux 11 et 12 respectives de celles-ci. Il va de soi bien entendu que de nombreux modes de réalisation différents de ce système peuvent être envisagés. C'est ainsi par exemple que la bobine de conducteurs peut également être portée par le volant de direction au lieu d'être portée par l'ensemble de colonne. La disposition des moyens de raccordement électrique est alors par exemple inversée par rapport à celle illustrée sur les figures. De plus, d'autres modes de réalisation des moyens de fixation flottante du connecteur sur l'organe correspondant peuvent également être envisagés. On notera également que lors d'un démontage éventuel du volant par rapport à l'ensemble de colonne, le connecteur 5 est ramené en position de montage dans la cage 14 par le connecteur 8 et il est alors possible de déverrouiller les connecteurs l'un par rapport à l'autre en agissant d'une ma- nière ou d'une autre sur les moyens de verrouillage 8a de celui-ci, afin de permettre une libération de ces connec- teurs. REVENDICATIONS 1. Système de direction notamment pour véhicule au- tomobile, du type comportant un ensemble (2) de colonne de direction adapté pour recevoir un volant (3) de direction et des moyens de raccordement électrique (4) de composants im- plantés sur le volant au reste des circuits du véhicule, comprenant au moins un premier connecteur (5) raccordé aux composants implantés sur le volant et un second connecteur complémentaire (8) raccordé au reste des circuits du véhi- cule, ces connecteurs étant associés l'un au volant (3) et l'autre à l'ensemble de colonne (2) et disposés sensiblement en regard l'un de l'autre en position de montage du volant sur l'ensemble de colonne, pour permettre leur enclenchement l'un dans l'autre lors de l'engagement du volant sur l'en- semble de colonne, l'un des connecteurs (8) étant associé à une bobine de conducteurs enroulés disposée dans un boîtier (9) porté par l'organe correspondant, ensemble de colonne ou volant, et comportant deux portions (9a,9b) dont l'une (9b) est fixe en position par rapport à l'organe correspondant et l'autre (9a) est mobile en rotation par rapport à celui-ci, le connecteur correspondant (8) étant porté par la portion mobile en rotation (9a) du boîtier, tandis que l'autre con- necteur (5) est relié à l'autre organe, volant ou ensemble de colonne, caractérisé en ce que l'autre organe (3) et la portion mobile en rotation (9a) du boîtier (9) de réception de la bobine de conducteurs enroulés, comportent des moyens (11,12) à engagement axial, lors de l'engagement du volant sur l'ensemble de colonne, de guidage en orientation angu- laire des connecteurs (5,8) l'un par rapport à l'autre et d'accouplement en rotation de l'autre organe et de la por- tion mobile en rotation du boîtier de réception de la bobine de conducteurs enroulés et en ce que l'un (5) des connec- teurs est relié à la pièce correspondante, autre organe ou portion mobile en rotation du boîtier, par des moyens de fixation flottante (13). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de fixation flottante (13) sont débraya- bles lorsque les connecteurs (5,8) sont complètement engagés l'un dans l'autre à la fin de l'engagement du volant sur l'ensemble de colonne. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractéri- sé en ce que les moyens de fixation flottante (13) compren- nent une cage (14) interposée entre le connecteur correspon- dant (5) et la pièce correspondante, autre organe ou portion mobile en rotation du boîtier, et en ce qu'il est prévu des premiers moyens d'articulation (5a,5b) du connecteur corres- pondant (5) sur la cage (14) selon un premier axe et des se- conds moyens d'articulation (16) de la cage (14) sur la pièce correspondante selon un second axe à peu près perpen- diculaire au premier axe. 4. Système selon la revendication 2 ou 3, caractéri- sé en ce que les premiers et/ou seconds moyens d'articula- tion sont débrayables lorsque les connecteurs (5,8) sont complètement engagés l'un dans l'autre à la fin de l'engage- ment du volant sur l'ensemble de colonne. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de guidage et d'accouplement comprennent au moins une partie en saillie axiale (11) de l'une des pièces, portion mobile en rotation du boîtier ou volant, adaptée pour s'engager dans une por- tion en creux (12) complémentaire de l'autre pièce, volant ou portion mobile en rotation. 6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que les parties en saillie et/ou en creux (11,12) compor- tent des rampes de guidage lors de leur engagement. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les connecteurs (5,8) comportent des moyens complémentaires de blocage en position (8a,5c) déplaçables entre des positions de verrouillage et de déverrouillage lors du montage et du démontage du volant.