Brevet FR2937174A1 — publié le 20100416

-1- Contacteur électrique tournant et module de commande sous-volant associé La présente invention est relative à un contacteur électrique tournant comprenant un connecteur souple, en particulier pour véhicule automobile. Il est connu d'intégrer un contacteur électrique tournant (ou � clock-spring � en anglais) sur une colonne de direction de véhicule. Le contacteur électrique tournant comprend deux parties coaxiales montées en rotation l'une par rapport à l'autre, dites respectivement partie fixe et partie mobile. La partie fixe est solidaire d'un corps fixe de colonne de direction et la partie mobile est solidaire en rotation du volant de direction. Les parties fixes et mobiles du contacteur électrique tournant forment un boîtier dans lequel est logé un connecteur souple. Les deux extrémités du connecteur souple sont reliées respectivement à la partie fixe et à la partie mobile du contacteur électrique tournant. Le connecteur souple s'enroule ou se déroule à l'intérieur du boîtier selon le sens de rotation du volant. Ainsi, le connecteur souple permet de maintenir une connexion électrique entre d'une part un organe solidaire en rotation du volant, par exemple un airbag de volant, et d'autre part un boîtier de commande de l'airbag situé dans une zone fixe du véhicule. Plus précisément, le connecteur souple se présente sous la forme d'un ruban dans lequel est inséré une pluralité de pistes électriques. Ces pistes électriques sont disposées en parallèle dans la longueur du connecteur souple. Certaines pistes transportent, sous la forme d'impulsions électriques, des données affectées à un réseau d'échange de données interne au véhicule, comme par exemple un réseau de type LIN (pour � Local Interconnect Network � en anglais) ou un réseau de type CAN (pour � Controller Area Network � en anglais). Or ces impulsions électriques génèrent des champs électromagnétiques parasites qui peuvent perturber la commande de l'airbag entraînant dans le pire des cas un déclenchement intempestif de celui-ci. Le déclenchement intempestif de l'airbag peut gêner le conducteur et entraîner un accident du véhicule. BRT0241 (SFR7212) 2937174 -2- L'invention propose un contacteur électrique tournant qui permet de s'affranchir au moins partiellement des inconvénients précités. Un premier objet de l'invention concerne un contacteur électrique tournant pour 5 véhicule automobile comportant un logement dans lequel est présent au moins un connecteur souple comprenant une pluralité de pistes électriques disposées en parallèle dans la longueur du connecteur souple. Le connecteur souple comprend au moins une piste d'airbag, au moins une piste de masse, une piste de transport de données affectée à un réseau d'échange de données. Les pistes électriques sont agencées dans le connecteur 10 souple de sorte que la piste d'airbag est séparée de la piste de transport de données par la piste de masse. La piste de masse agit comme un écran électromagnétique entre la piste de transport de données et la piste d'airbag et protège cette dernière des perturbations générées par le fonctionnement de la piste de transport de données. La commande de 15 l'airbag est alors assurée avec un minimum de perturbations, ce qui accroît la sécurité pour le passager du véhicule. Dans une variante de l'invention, la piste de transport de données est affectée à un réseau d'échange de données de type LIN. 20 Dans une variante de l'invention, le connecteur souple comprend une piste d'alimentation et les pistes électriques sont agencées dans le connecteur souple de sorte que la piste de transport de données est d'un côté séparée de la piste d'alimentation par une première piste de masse et de l'autre côté séparée de la piste d'airbag par une 25 seconde piste de masse. On protège ainsi la piste de transport de données de phénomènes électromagnétiques générés par le fonctionnement de la piste d'alimentation. Les deux pistes de masse agissent alors comme une cage de Faraday protégeant la piste de transport de données de tout champ électromagnétique. 30 BRT0241 (SFR7212) 2937174 -3- Dans une variante de l'invention, le connecteur souple comprend dans l'ordre : la piste d'alimentation, la première piste de masse, la piste de transport de données, la seconde piste de masse, une première piste d'airbag, une seconde piste d'airbag. 5 Dans une autre variante de l'invention, les pistes électriques sont agencées dans le connecteur souple de sorte que la piste de transport est à l'extrémité opposée de la piste d'airbag. On place ainsi la piste d'airbag a une distance maximale de la piste de transport de données pour diminuer davantage les effets du champ électromagnétique généré par 10 la piste de transport de données. Dans une autre variante de l'invention, le connecteur souple comprend une piste d'alimentation et les pistes électriques sont agencées dans le connecteur souple de sorte que la piste d'alimentation est d'un côté séparée de la piste de transport de données par 15 une première piste de masse et de l'autre côté séparée de la piste d'airbag par une seconde piste de masse. En utilisant deux pistes de masse, on améliore la protection de la piste d'airbag vis-à-vis de la piste de transport de données. En outre grâce à l'agencement des deux pistes de masse de chaque côté de la piste d'alimentation, on protège la piste de 20 transport de données et la piste d'airbag des phénomènes électromagnétiques générés par la piste d'alimentation. Dans une autre variante de l'invention, le connecteur souple comprend dans l'ordre : la piste de transport de données, la première piste de masse, la piste 25 d'alimentation, la seconde piste de masse, une première piste d'airbag, une seconde piste d'airbag. Un deuxième objet de l'invention concerne un module de commande sous-volant comportant un contacteur électrique tournant conforme au premier objet de l'invention. BRT0241 (SFR7212) 30 2937174 -4- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective éclatée d'un premier contacteur 5 électrique tournant conforme à l'invention; la figure 2 représente une première organisation des pistes électriques dans le contacteur électrique tournant de la figure 1; la figure 3 représente une seconde organisation des pistes électriques dans le contacteur électrique tournant de la figure 1; 10 la figure 4 représente une vue en coupe de dessus d'un second contacteur électrique tournant conforme à l'invention. Dans la description qui va suivre, des éléments sensiblement identiques ou similaires seront désignés par des références identiques. 15 La figure 1 représente une vue en perspective éclatée d'un contacteur électrique tournant 1 conforme à l'invention. Le contacteur 1 comporte une partie mobile et une partie fixe. La partie mobile comprend une ceinture 2 de forme creuse, un couvercle 3, un rotor d'enroulement 4. La partie mobile comprend une semelle 5 et un moyeu 6. Le 20 couvercle 3, le rotor 4, la semelle 5, le moyen 6 sont des pièces en matière plastique moulable présentant centralement une ouverture. Le moyeu 6 est doté d'un manchon axial muni d'échancrures pour former des pattes crantées 7. Les pattes crantées pénètrent dans le couvercle 3 pour venir en prise par clipsage avec des crans formés dans ce couvercle 3. Le moyen 6 et le couvercle 3 25 sont ainsi attelés axialement. La ceinture 2 présente des pattes crantées 8 dirigées vers la semelle 5, laquelle est dotée d'encoches pour l'accrochage avec les pattes crantées 8 de la ceinture 2. La semelle 5 et la ceinture 2 sont ainsi assemblées par clipsage et forment un boîtier creux dans lequel se loge un connecteur souple 9. 30 Le connecteur souple 9 se présente sous la forme d'un ruban surmoulé apte à BRT0241 (SFR7212) 2937174 -5- s'enrouler et à se dérouler autour du rotor d'enroulement 4. Le connecteur souple 9 est respectivement solidaire à ses extrémités d'un premier connecteur rigide 10 et d'un second connecteur rigide 11. Le premier connecteur rigide 10 est apte à venir se loger dans une cheminée 12 du 5 couvercle 3. Le second connecteur rigide 11 est apte à venir se loger dans une cheminée 13 de la semelle 5. Les deux extrémités du connecteur souple sont ainsi reliées respectivement à la partie fixe et à la partie mobile du contacteur électrique tournant 1. 10 Le connecteur souple 9 comprend une pluralité de pistes électriques disposées en parallèle dans la longueur du connecteur souple. Les pistes électriques sont isolées les unes des autres par un matériau non conducteur. Chaque piste électrique a une fonction particulière. On distingue particulièrement une ou plusieurs piste(s) affectée(s) au contrôle d'un airbag, par exemple un airbag de 15 volant. Le connecteur souple comprend également une ou plusieurs piste(s) de masse, dont le potentiel est proche de la valeur nulle et une piste d'alimentation permettant l'alimentation électrique d'organes du véhicule sous une tension déterminée, par exemple sous 5 Volts. En outre, le connecteur souple 9 comprend une piste de transport de données affectée ou réservée à un réseau d'échange de données interne au véhicule 20 automobile. Le réseau d'échange de données permet à plusieurs organes (régulateur de vitesse automatique, moteur, freins ....) du véhicule automobile de s'échanger des informations sous forme d'impulsions électriques. On distingue particulièrement deux grands réseaux internes d'échange de données 25 dans un véhicule automobile, à savoir le réseau de type CAN et le réseau de type LIN. Le réseau de type LIN est un réseau où les impulsions électriques peuvent être très courtes, de l'ordre d'une centaine de microsecondes. Ceci engendre des champs électriques magnétiques importants parasitant le fonctionnement d'autres pistes dans le connecteur souple 9. 30 BRT0241 (SFR7212) -6- Les figures 2 et 3 représentent un premier agencement et un second agencement des pistes électriques dans le connecteur souple 9. La figure 2 présente un connecteur souple 9 comprenant six pistes électriques. Bien 5 entendu, le nombre de pistes électriques présentes dans le connecteur souple 9 peut être inférieur ou supérieur à six. Dans la figure 2, les pistes électriques sont agencées dans un ordre prédéterminé entre les deux extrémités du connecteur souple 9. Le connecteur souple 9 comprend ainsi en partant de la gauche et en allant vers la droite, une piste d'alimentation 14, une 10 première piste de masse 15, une piste de transport 16 de données associées au réseau LIN, une seconde piste de masse 17, une première piste d'airbag 18, une seconde piste d'airbag 19. La première piste d'airbag 18 et la seconde piste d'airbag 19 se distinguent respectivement par les types de commande qu'elles transportent. La première piste 15 d'airbag 18 transporte par exemple une commande associée au diagnostic de l'airbag et la seconde piste d'airbag 19 transporte une commande associée au déclenchement de l'airbag. La première piste d'airbag 18 est séparée de la piste de transport de données 16 par la seconde piste de masse 17. La piste de masse 17 agit ici comme un écran 20 électromagnétique qui protège la première piste d'airbag 18 et la seconde piste d'airbag 19 des perturbations générées par le fonctionnement de la piste de transport de données 16. Les effets négatifs de la piste de transport de données 16 sur les pistes d'airbag 18, 19 sont ainsi limités. La piste de transport de données 16 est séparée de la piste d'alimentation 14 par la 25 première piste de masse 15. On protège ainsi également la piste de transport de données 16 de champs électromagnétiques générés par le fonctionnement de la piste d'alimentation 14. Les deux pistes de masse agissent comme une cage de Faraday protégeant la piste de transport de données 16 de tout champ électromagnétique. 30 La figure 3 présente un second agencement des pistes électriques dans le connecteur BRT0241 (SFR7212) 2937174 -7- souple 9. Dans la figure 3, les pistes électriques sont agencées dans un ordre prédéterminé différent de l'ordre prédéterminé de la figure 2. Le connecteur souple 9 comprend ainsi en partant de la gauche et en allant vers la droite, une piste de transport 20 associée au réseau LIN, une première piste de masse 21, une piste d'alimentation 22, une seconde piste de masse 23, une première piste d'airbag 24, une seconde piste d'airbag 25. La piste de transport de données 20 est située à une extrémité opposée de la première piste d'airbag 24 et de la seconde piste d'airbag 25 dans le connecteur souple 9. Les pistes d'airbag 24, 25 sont ainsi placées à une distance maximale de la piste de transport de données 20. Ceci permet de diminuer davantage les effets du champ électromagnétique généré par la piste de transport de données 20 dans les pistes d'airbag 24, 25. Dans le second mode d'agencement, la piste d'alimentation 22 est d'un côté séparée de la piste de transport de données 20 par la première piste de masse 21 et de l'autre côté séparée de la piste d'airbag 24 par la seconde piste de masse 23. En utilisant deux pistes de masse 21, 23, on améliore la protection des pistes d'airbag 24, 25 vis-à-vis de la piste de transport de données 20. En outre, grâce à l'agencement des deux pistes de masse 21, 23 de chaque côté de la piste d'alimentation 22, on protège les pistes d'airbag 24, 25 et la piste de transport de données 20 des perturbations électromagnétiques générées par la piste d'alimentation 22. La figure 4 présente une vue en coupe de dessus d'un second contacteur électrique tournant 1 conforme à l'invention. Le contacteur électrique tournant 1 de la figure 4 se distingue du contacteur électrique tournant 1 de la figure 1 en ce qu'il comporte une pluralité de connecteurs souples 9a, 9b, 9c, 9d. Ces connecteurs souples 9a, 9b, 9c, 9d sont guidés lors de leur enroulement ou lors de leur déroulement autour du rotor 4 par trois enrouleurs à chenille 26, 27, 28. Le nombre de connecteurs souples 9a, 9b, 9c, 9d est ici de quatre. Bien entendu, 30 le nombre de connecteurs souples peut être inférieur ou supérieur à quatre. BRT0241 (SFR7212) 2937174 -8- Tous les connecteurs souples 9a, 9b, 9c, 9d sont agencés selon le premier mode d'agencement de la figure 2. En variante, tous les connecteurs souples 9a, 9b, 9c, 9d sont agencés selon le second mode d'agencement de la figure 3. 5 Dans une autre variante, un ou plusieurs connecteur(s) sont agencé(s) selon le premier mode d'agencement et un ou plusieurs connecteur(s) sont agencé(s) selon le second mode d'agencement. L'invention concerne également un module de commande sous-volant 10 comprenant un contacteur électrique tournant 1 conforme à la figure 1 ou à la figure 4. Outre un contacteur électrique tournant 1, le module de commande sous-volant comprend une pluralité de connectiques pour la commande d'autres fonctions dans le véhicule automobile (par exemple la commande de phares). BRT0241 (SFR7212) REVENDICATIONS1. Contacteur électrique tournant pour véhicule automobile comportant un logement dans lequel est présent au moins un connecteur souple (9) comprenant une pluralité de pistes électriques (14, 15, 16, 17, 18, 19; 20, 21, 22, 23, 24, 25) disposées en parallèle dans la longueur du connecteur souple, caractérisé en ce que ledit connecteur souple comprend : au moins une piste d'airbag (18, 19; 24, 25); au moins une piste de masse (15, 17; 21, 23); une piste de transport de données (16; 20) affectée à un réseau d'échange de données; caractérisé en ce que les pistes électriques sont agencées dans le connecteur souple de sorte que la piste d'airbag (18, 19; 24, 25) est séparée de la piste de transport de données (16; 20) par la piste de masse (17; 21, 24). 2. Contacteur électrique tournant selon la revendication 1 dans lequel la piste de transport de données (16; 20) est affectée à un réseau d'échange de données de type LIN. 3. Contacteur électrique tournant selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 dans lequel le connecteur souple (9) comprend en outre une piste d'alimentation (14) et en ce que les pistes électriques sont agencées dans ledit connecteur souple de sorte que la piste de transport de données (16) est d'un côté séparée de la piste d'alimentation (14) par une première piste de masse (15) et de l'autre côté séparée de la piste d'airbag (18, 19) par une seconde piste de masse (17). 4. Contacteur électrique tournant selon la revendication précédente comprenant dans l'ordre : - la piste d'alimentation (14); - la première piste de masse (15); BRT0241 (SFR7212) 5 2937174 -10- - la piste de transport de données (16); - la seconde piste de masse (17); - une première piste d'airbag (18); - une seconde piste d'airbag (19). 5. Contacteur électrique tournant selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 dans lequel les pistes électriques sont agencées dans le connecteur souple (9) de sorte que la piste de transport (20) est à l'extrémité opposée de la piste d'airbag (24, 25). 10 6. Contacteur électrique tournant selon la revendication précédente dans lequel le connecteur souple comprend en outre une piste d'alimentation (22) et en ce que les pistes électriques sont agencées dans ledit connecteur souple de sorte que la piste d'alimentation (22) est d'un côté séparée de la piste de transport de données 15 (20) par une première piste de masse (21) et de l'autre côté séparée de la piste d'airbag (24, 25) par une seconde piste de masse (23). 7. Contacteur électrique tournant selon la revendication précédente comprenant dans l'ordre : 20 - la piste de transport de données (20); - la première piste de masse (21); - la piste d'alimentation (22); - la seconde piste de masse (23); - une première piste d'airbag (24); 25 - une seconde piste d'airbag (25). 8. Module de commande sous-volant comprenant un contacteur électrique tournant selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. BRT0241 (SFR7212)