Brevet FR2773128A1 — publié le 19990702

La présente invention concerne les contacteurs tournants pour véhicules automobiles et les colonnes de direction associées à ces contacteurs. Un tel contacteur est décrit dans le document FR-A-2 701 597 et comporte deux parties coaxiales montées mobiles l'une par rapport à l'autre à l'encontre de moyens souples de liaison électrique enroulés entre lesdites parties. L'une de ces parties comporte un moyeu mobile en rotation et l'autre partie un boîtier fixe à l'intérieur duquel se loge le moyeu. Les moyens de liaison électrique consistent le plus souvent en un ruban souple de liaison électrique comportant, enrobé dans un isolant électrique, un nombre 0 de voies ou conducteurs électriques, tels que des fils conducteurs aplatis, déterminés en fonction des applications et du nombre d'informations à faire transiter entre le tube fixe de la colonne de direction, dont est solidaire le boîtier, et le volant mobile en rotation dont est solidaire en rotation le moyeu. Par exemple, en cas d'accident, on peut, grâce au contacteur tournant, déclencher "l'air-bag" porté par le volant. Dans certains cas, on peut actionner, à partir du volant, via le contacteur tournant, I'avertisseur sonore. On peut aussi, via le contacteur tournant, commander à partir du volant les équipements radio. On peut également chauffer le volant. Pour un même véhicule les volants peuvent avoir de nombreuses formes. Ces volants peuvent avoir un style déterminé. Le contacteur tournant est usuellement implanté en bout à l'extrémité libre de l'arbre de la colonne de direction sur lequel se monte le volant. Il en résulte qu'il a une influence sur la forme du volant. La présente invention a pour objet de pallier cet inconvénient de manière simple et économique. C'est donc un but de l'invention de dissocier le contacteur tournant du volant. Suivant l'invention un contacteur tournant du type sus-indiqué est caractérisé en ce que le moyeu du contacteur tournant porte au moins une lame d'entraînement, d'orientation axiale, propre à s'engager de manière complémentaire dans une rainure axiale, que présente à sa périphérie externe l'arbre de la colonne de direction en-dessous de son extrémité libre. Grâce à l'invention il suffit au montage d'engager la lame dans la rainure pour lier en rotation le moyeu à l'arbre de direction. Cette rainure a une faible profondeur du fait que la lame est d'orientation axiale. Le volant peut avoir ainsi sa forme propre et ne comporter qu'un logement pour réception de la saillie de connexion que comporte la partie mobile du contacteur tournant. Cette saillie est usuellement en forme de cheminée de section rectangulaire. La saillie peut être longue car elle ne transmet pas de couple. Cette saillie appartient à un connecteur électrique se branchant sur le connecteur électrique du volant. La partie fixe comporte également une cheminée de connexion, le ruban souple étant attelé par ses extrémités à chacune de ces cheminées entourant chacune une partie métallique de connexion solidaire de l'extrémité concernée du ruban. On peut tirer parti de la cheminée de la partie fixe pour fixer cette partie fixe sur le tube fixe de la colonne de direction. Ainsi le contacteur tournant ne se fixe pas sur le support d'au moins un lo commutateur placé sous le volant. Le contacteur a une position intermédiaire entre le volant et le support de commutateurs. Il peut donc avoir une forme plus simple et simplifier le support de commutateurs. La lame d'entraînement est avantageusement déformable dans une direction perpendiculaire à l'arbre de direction. Cette lame est métallique et a en section globalement la forme d'un U avec une première branche axiale ancrée dans le moyeu en matière plastique et raccordée par un tronçon en forme de demi-cercle à une deuxième branche pénétrant dans la rainure de l'arbre de direction, qui s'étend en partie en dessous de la portion tronconique que présente l'arbre de direction pour le volant. Lors du montage sur le véhicule, on laisse la goupille de livraison, dont est doté usuellement le contacteur tournant et l'arbre de direction agit sur un doigt de verrouillage que présente le contacteur tournant. Ainsi un mouvement relatif entre le moyeu et le boîtier peut avoir lieu. L'opérateur tourne le contacteur jusqu'à ce que la lame d'entraînement tombe dans la rainure d'entraînement. Suivant le sens dans lequel on tourne la lame peut effectuer une rotation de presque un tour. Cette lame peut être endommagée.Ainsi l'opérateur effectue de manière précitée une opération supplémentaire sur le produit monté sur l'arbre pour chercher la rainure afin que la lame tombe dans celle-ci. L'invention prévoit de doter le contacteur tournant d'au moins deux lames d'entraînement pour éviter d'avoir à chercher la rainure. Au départ l'opérateur prépositionne les deux lames de part et d'autre de la rainure. Ainsi l'opérateur n'aura qu'à effectuer une faible rotation dans n'importe 3s quel sens pour que l'une des lames tombe automatiquement dans la rainure et ce de manière sûre dans la rainure, sachant que l'opérateur prépositionne au montage le contacteur toumant,notamment par l'intremédiaire des extrémités du ruban électrique. La description qui va suivre illustre l'invention en regard des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une colonne de direction équipée d'un contacteur tournant selon l'invention; la figure 2 est une vue analogue a la figure 1 vue sous un autre angle; la figure 3 est une vue en perspective d'une lame double selon l'invention; - la figure 4 est une vue partielle de la partie supérieure de l'arbre de la colonne de direction équipée d'une rainure de montage selon l'invention - la figure 5 est une vue selon la flèche 5 de la figure 4; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 3 pour un deuxième exemple de réalisation à deux lames d'entraînement; - la figure 7 est une vue en perspective vue de dessous du contacteur tournant selon l'invention; - la figure 8 est une vue en perspective, vue de dessus, du contacteur tournant selon l'invention; - la figure 9 est une vue en perspective éclatée du contacteur tournant sans le ruban souple de liaison électrique; - la figure 10 est une vue en coupe axiale du contacteur tournant au niveau de la cheminée 45 du couvercle du contacteur toumrnant; - la figure 11 est une vue en coupe axiale du contacteur tournant au niveau du doigt de verrouillage porté par le moyeu du contacteur tournant. Dans les figures, on voit en 1 la colonne de direction sur laquelle se monte, selon l'invention, un contacteur tournant 2. Ce contacteur est implanté axialement entre le volant du véhicule (non visible) et un support (non visible) portant un commutateur à manette placé sous le volant du véhicule. En haut la colonne de direction 1 comporte un arbre de direction supérieur 12 relié au système de direction du véhicule et entouré par une partie fixe 14, dite tube fixe supérieur. Le volant se monte en bout de l'arbre supérieur 12, qui pour se faire (figure 4) comporte un tronçon fileté 16, raccordé par une gorge 20 à un tronçon cannelé 17, de diamètre D1 supérieur à celui du tronçon 16. Le tronçon cannelé 17 se raccorde par une gorge 21 à un tronçon conique 18, raccordé par une gorge 23 à un tronçon de montage 19 du contacteur tournant. Le tronçon 19 se raccorde par une gorge 24 au tronçon principal 120 de l'arbre 12 de diamètre D2 supérieur au diamètre D1. Ainsi qu'on le sait le volant s'enfile sur les tronçons 17 et 18 pour respectivement son entraînement en rotation et son calage axial, le tronçon 16 recevant l'écrou de fixation du volant. Ce volant comporte un logement de réception d'une saillie axiale 45, en forme de cheminée de section rectangulaire, du contacteur tournant qui présente une autre saillie axiale 43, dirigée axialement en sens inverse, se montant dans un logement du tube supérieur 14. La saillie 43 est en forme de cheminée de section rectangulaire et comporte latéralement des pattes d'encliquetage 143 pour sa fixation par encliquetage dans le logement du tube 14. Les pattes 143 sont élastiquement déformables. Ainsi le volant comporte juste un logement pour réception de la saillie 45 pour son alimentation électrique par le contacteur tournant 2. En dehors de ce logement, le volant n'a pas une forme conditionnée par le contacteur tournant,qui se monte sur le tronçon 19 pour son entraînement a rotation. l0 Ce montage est réalisé à l'aide d'au moins une lame d'entraînement 5 du contacteur 2 s'engageant dans une rainure 4 ménagée à la périphérie externe de l'arbre supérieur 12. La rainure 4 affecte ici le tronçon conique 18 et le tronçon de montage 19. Cette rainure 4 a une faible profondeur et présente un fond plat délimité par deux flancs perpendiculaires (figure 5). La rainure 4 et la lame 5 sont d'orientation s15 axiale. La rainure 4 s'étend en dessous de l'extrémité libre (le bout) de l'arbre de direction 12 de la colonne de direction 1. Le tronçon tronconique 18 facilite le montage de la lame 5 en mettant celle- ci sous contrainte. Cette lame 5 est élastiquement déformable radialement - perpendiculairement à l'arbre 12 et présente en section une forme en U avec une première branche axiale 57(figure),157(figure6) ancrée dans un moyeu 49 en matière plastique et raccordée par un tronçon en forme de demi-cercle 56 à une deuxième branche 55 pénétrant dans la rainure 4 ménagée à la périphérie externe de l'arbre supérieur 12. La lame 5 est métallique et souple.La première branche 57,157 est plus rigide et large que la deuxième branche 55 souple grâce au tronçon 56; Plus précisément le contacteur tournant est ici du type de celui décrit dans la demande FR 96 11261 déposée le 16 septembre 1996. Le moyeu 49 appartient à l'une des deux parties que comporte le contacteur tournant. Ce contacteur tournant comporte deux parties coaxiales 42,48-44,49 montées mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre à I 'encontre d'un ruban souple de liaison électrique enroulé entre lesdites parties en étant attelées à chacune de ses extrémités à l'une desdites parties et à l'autre de ses extrémités à l'autre desdites parties. L'une de ses parties comporte le moyeu 49 solidaire d'un couvercle 44 3 s assemblé au moyeu 49 par des moyens d'encliquetage à pattes élastiquement déformable. Le moyeu 49 est mobile en rotation en étant solidaire de l'arbre supérieur de direction 12 par l'intermédiaire d'au moins une lame d'entraînement 5 engagée dans la rainure 4 de manière précitée. L'autre partie comporte un boîtier 42,48 fixe de forme creuse à l'intérieur duquel se loge le moyeu 49 et un rotor 46 portant à rotation un pignon 47 appartenant à un train épicycloïdal. Le boîtier est en deux parties à savoir une ceinture 42 assemblée, ici par encliquetage, à une semelle 48. s La ceinture 42, le couvercle 44, le rotor 46, la semelle 48, le moyeu 49 et le pignon 47 sont en matière plastique moulable. Ici on n'a pas représenté le ruban souple de liaison électrique visible notamment à la figure 2 du document FR 96 11261 précité auquel on pourra se reporter pour plus de précisions. De même on n'a pas représenté la denture interne ménagée à l'intérieur de l0 la semelle 48 et la denture externe ménagée à l'extérieur du moyeu 49 comportant un manchon axial 149, dans lequel sont ménagées les pattes d'assemblage du moyeu 49 avec le couvercle 44. Le pignon 47 engrène avec lesdites dentures et forme avec celles-ci le train épicycloïdal porté par le boîtier 42,48, le moyeu 49 et le rotor 46 pour entraîner à rotation le rotor 46 par le moyeu et démultiplier le nombre de tours entre le moyeu 49 et le boîtier 42,48. Ceci permet de diminuer l'encombrement du contacteur tournant 2 et de réduire la longueur du ruban souple, le rotor présentant une jupe d'orientation axiale fendue pour passage du ruban. On voit à la figure 9 les connexions électriques 145 et 143. Ces connexions électriques comportent chacune un circuit métallique découpé fixé à l'une des extrémités du ruban souple comportant, enrobé dans un isolant électrique, un certain nombre de conducteurs électriques, ici sous forme de fils conducteurs aplatis, pour réaliser les fonctions prédéterminées dont le nombre varie en fonction des applications. Grâce aux connexions 145,143 on peut réaliser des branchement aisés sur le volant et le faisceau du véhicule. Ces connexions électriques 145,143 sont logées en partie dans les saillies 43 et 45 ménagées respectivement dans la ceinture 42 et dans le couvercle 44. Ces saillies sont d'orientation axiale et dirigées en sens inverse. Le ruban est ainsi attelé à chacune de ses extrémités à l'une des parties coaxiales. La hauteur de la saillie 45 est plus grande que celle d'un contacteur tournant classique sachant que celle-ci est moins sollicitée du fait que le moyeu 49 est entraîné en rotation par l'arbre de direction supérieur 12. On voit en 41 une goupille engagée dans une protubérance 141 délimitant une ouverture de forme oblongue autorisant une rotation de la goupille. La goupille 41 présente également une saillie 142 de verrouillage, propre à s'engager dans une ouverture du couvercle 44. On voit a la figure 11 un verrou pivotant 51 interposé entre le moyeu 49 et la semelle 48.Ce verrou,ici en forme de doigt de verrouillage 51, est décrit par exemple dans le document FR 9614159 déposé le 20 novembre 1996. A la livraison,avant montage sur véhicule, les deux parties coaxiales 42, 48- 44,49 sont donc verrouillées à jeu angulaire l'une par rapport à l'autre par la goupille 41 et le verrou 51. Lors du montage du contacteur tournant sur l'arbre de direction 12 le verrou 51, soumis à l'action d'un ressort de rappel 151, est admis par contact avec l'arbre 12 à se soulever pour autoriser une rotation relative entre les deux parties l0 coaxiales 42,48-44,49. Lors du montage, I'opérateur engage le moyeu du contacteur tournant sur l'arbre 12 et fait tourner le contacteur afin d'amener la languette 5 dans la rainure 4. Ceci est possible grâce au doigt 51 autorisant un debattement plus faible que la goupille 41 entre la ceinture 42 et le couvercle 44. La goupille 41 est donc une goupille de livraison que l'on retire après avoir monté le contacteur 2 sur l'arbre 3 pour pouvoir monter le volant. Suivant une caractéristique comme mieux visible dans les figures 3 et 6 la lame 5 est dédoublée et comporte une première lame d'entraînement 155 et une deuxième lame d'entraînement 255 écartées circonférentiellement l'une par rapport à I'autre. Ces deux lames souples et parallèles entre elles sont reliées par un pont 355 (figure 3),455(figure6). La première branche 57,157 de chaque lame 155,255 est ancrée (figure ) dans le moyeu 49 ici à l'aide de saillies pointues 58 ou en variante par surmoulage. Chaque saillie 58 à une forme non symétrique et est délimitée par un bord incliné et un bord perpendiculaire a la branche 57,157. Ainsi par emmanchement à force de la première branche dans une rainure du moyeu 49 on fixe la lame double dans le moyeu 49. En faisant tourner le contacteur tournant, prépositionné au montage par I'opérateur, I'une des lames 155,255 tombera automatiquement dans la rainure 4 et ce lors d'une faible rotation. Pour ce faire les languettes sont prépositionnées de part et d'autre de la rainure de montage 4 en tirant partie du doigt 51.Ceci est aisé à réaliser car le contacteur est pré-orienté lors de sont montage sur la colonne 1 grâce aux saillies 43, 45 et aux connexions électrique 145,143.On est assuré ainsi que la rainure ou gorge 4 sera bien entre deux lames d'entraînement. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description, les lames 155,255 sont d'orientation axiale et parallèles entre elles. Ces lames sont avantageusement métalliques. La deuxième branche 55 d'orientation axiale de chaque lame s'étend à distance du moyeu 49. Lors du montage cette deuxième branche se rapproche du moyeu 49. Le bottier 42,48 a une forme creuse, tandis que chaque lame est en forme d'épingle. Circonférentiellement les languettes 155,255 d'orientation axiale sont écartées d'un angle qui dépend des applications notamment du diamètre de l'arbre 12. La lame 5 peut avoir de nombreuses formes.Ainsi dans les figures 3 et 10 chaque lame 155,255 se raccorde centralement par son tronçon 56 à une première branche o 57 dotée latéralement des saillies 58.La branche 57 est plus large que sa lame155,255 associée. Les branches 57 sont reliées entre elles par le pont 355 formant la base d'un U à branches 57 séparées par une fente 59 de faible largeur.Les branches 57 et donc les lames 155,255 ne sont pas dans le même plan et forment un angle entre elles à la faveurs de plis réalisés dans le pont 355. A la figure 6 les deux lames 155,255 se raccordent par leur tronçon 56 chacune à l'extrémité du pont 455 relié centralement à la première branche 157 commune aux lames 155,255.11 y a ainsi formation d'un T,la branche 157 étant moins large que le pont 455 se raccordant par un col à la branche 157.Des plis dans le pont 455 existent en sorte que les lames forment un angle entre elles. Bien entendu les lames et les premières branches peuvent être séparées l'une de l'autre.Par exemple il suffit de suprimer le pont 355.Le nombre de lames souples peut être supérieur à deux pour faciliter encore le montage. REVENDICATIONS 1- Contacteur tournant pour véhicules automobiles, comportant deux parties coaxiales (42,48-44,49) montées mobiles en rotation l'une par rapport a l'autre à l'encontre d'un ruban souple de liaison électrique enroulé entre lesdites parties, dans lequel l'une desdites parties comporte un moyeu (49) mobile en rotation et l'autre partie un boîtier fixe (42,48) de forme creuse à l'intérieur duquel se loge le moyeu (49), caractérisé en ce que le moyeu (49) porte au moins une lame d'entraînement (155,255) d'orientation axiale propre à s'engager de manière complémentaire dans une rainure axiale (4), que présente a sa périphérie externe l'arbre de la colonne de direction (12) en dessous de son extrémité libre. 2- Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame d'entraînement (155,255) est avantageusement déformable dans une direction perpendiculaire à l'arbre de direction (12). 3- Contacteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lame (155,255) est métallique et a en section globalement la forme d'un U avec une première branche axiale (57) ancrée dans le moyeu (49) et raccordée par un tronçon en forme de demi-cercle (56) à une deuxième branche (55) d'orientation axiale adaptée à pénétrer dans la rainure (4) de l'arbre de direction (5). 4- Contacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu deux lames d'entraînement (155,255) écartées l'une par rapport à l'autre. - Contacteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les lames (155,255) sont parallèles et appartiennent à une pièce en forme de U.