Brevet FR3002503A1 — publié le 20140829

DP-320437/MA 1 MOYEN DE VERROUILLAGE ANGULAIRE D'UN CONTACTEUR TOURNANT DOMAINE TECHNIQUE L'invention est relative au moyen de verrouillage angulaire d'un contacteur tournant monté sous-volant dans un véhicule et notamment utilisé avant la mise en place du volant. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Les contacteurs tournant de colonne de direction de véhicule permettent la transmission de signaux électriques, ou autre, entre une unité centrale située dans le véhicule et les boutons de commandes agencés sur le volant. Le contacteur comprend un rotor tournant solidaire de la colonne de direction et du volant et un stator solidaire d'une platine fixe du véhicule. Il comprend également un conducteur électrique souple fixé à une extrémité au stator et à l'autre extrémité au rotor et qui, entre les deux extrémités fait plusieurs tours du rotor de sorte que le volant étant tourné vers la droite ou la gauche le câble se déroule ou s'enroule en accompagnant les rotations du volant et en permettant la transmissions des signaux. Les contacteurs tournants sont de plus pourvus d'un moyen de verrouillage angulaire en maintenant en une position de montage prédéterminée le rotor et le stator jusqu'à ce que le volant soit mis en place. Lorsque le volant est mis en place, le moyen se déverrouille et le rotor se fixe au volant. Des dispositifs existent qui se retirent manuellement une fois le volant en place. Un moyen de verrouillage est décrit sous la forme capot amovible couvrant un manchon d'indexation dans EP2274183. Ce genre de dispositif centralement agencé dans le contacteur est volumineux et, dans les développements récents les commandes disponibles sur le volant sont de plus en plus nombreuses alors que l'espace disponible pour l'agencement d'un contacteur tournant n'évolue pas. L'invention présente a pour but de résoudre ce problème en proposant un moyen de verrouillage angulaire simple et de petite taille adaptable aux contacteurs tournant de véhicule ainsi qu'à des capteurs rotatifs et à d'autres machines tournantes nécessitant un verrouillage angulaire.35 RESUME DE L'INVENTION La présente invention résout ces problèmes en proposant un moyen de verrouillage angulaire destiné à un dispositif comprenant lui-même un stator et un rotor, le rotor pouvant tourner autour d'un axe de montage. Le moyen de verrouillage est un anneau deformable, élastique et non extensible avantageusement agencé sur le dispositif de sorte que l'espace disponible pour le dispositif est maximum. Sur le dispositif, et en dehors de toute sollicitation, le moyen de verrouillage s'agence en une forme verrouillée dans laquelle un premier élément de blocage le lie au stator et un second élément de blocage le lie au rotor verrouillant ainsi le dispositif en une position angulaire prédéterminée. Le moyen de verrouillage peut ensuite être déformé en une forme déverrouillée dans laquelle le premier élément de blocage se libère du stator déverrouillant angulairement le dispositif. Plus précisément, en forme verrouillé l'anneau est allongé étant plus petit selon un axe longitudinal que selon un axe transversal orthogonal. L'application à l'anneau de forces opposées et alignées selon l'axe longitudinal déforme l'anneau en lui faisant adopter la forme déverrouillée dans laquelle la dimension longitudinale est augmentée et la dimension transverse réduite. Le premier élément de blocage, comprend un index solidaire de l'anneau et s'en étendant selon l'axe transversal. L'index translate alors selon l'axe transversal quand le moyen de verrouillage est déformé de la forme verrouillée à la forme déverrouillée. L'index est de plus apte à s'engager, ou se dégager, dans un logement complémentaire du stator. Le second élément de blocage comprend un second membre mâle solidaire de l'anneau s'en étendant également selon l'axe transversal. Le second membre mâle est apte à coulisser, sans se dégager, selon l'axe transversal dans un logement complémentaire du rotor quand le moyen de verrouillage est déformé de la forme verrouillée à la forme déverrouillée. L'anneau est de plus pourvu de deux extensions surfaciques normales à l'axe longitudinal, lesdites extensions se faisant face. Les extensions facilitent l'application à l'anneau de forces longitudinales opposées alignées sur l'axe longitudinale le déformant de la forme verrouillée à la forme déverrouillée. Plus précisément, les extensions surfaciques sont des portions cylindriques venues de matière avec l'anneau. Elles peuvent également comporter des portions de cônes ou toute forme qui facilite l'application des forces longitudinales. L'invention est également relative à un dispositif comprenant un stator et un rotor, le dispositif étant apte à être verrouillé en une position angulaire déterminée par un moyen de verrouillage réalisé selon les paragraphes précédents. Plus précisément, le stator comprend un boitier dans lequel est réalisée une encoche angulaire apte à recevoir l'index du premier élément de blocage. Egalement, le rotor peut être pourvu de pontets définissant des passages transversaux aptes à recevoir des extensions mâles du moyen de verrouillage. L'invention est plus particulièrement relative à un contacteur tournant sous-volant d'un véhicule, le contacteur tournant étant un dispositif tel que décrit dans les paragraphes précédents. Le contacteur permet la transmission de signaux entre une unité centrale située dans le véhicule et des boutons de commandes agencés sur le volant du véhicule. Le stator du contacteur est solidaire d'une platine et le rotor du contacteur est axialement agencé sur la colonne de direction du véhicule. Le moyen de verrouillage en forme verrouillée verrouille la position angulaire du contacteur tournant de sorte que le contacteur reste en une position prédéterminée avant que ne soit mis en place le volant du véhicule. Ladite position est préférentiellement la position médiane à partir de laquelle le rotor peut tourner de trois tours dans le sens horaire ou bien de trois tours dans le sens anti-horaire. Par ailleurs, le volant du véhicule est pourvu d'un bossage circonvenant l'ouverture centrale dans lequel s'agence la colonne de direction. Le bossage est de sorte que lorsque le volant est mis en place, le bossage s'insère en force dans le moyen de verrouillage. Le bossage s'étend axialement de la partie principale du volant en formant préférentiellement un cylindre de révolution. Un large congé de raccordement relie le bossage cylindrique à la partie principale du volant. En s'insérant dans le moyen de verrouillage, le bossage le déforme en lui appliquant des forces longitudinales opposées. Dans la mesure où le moyen de verrouillage en est pourvu, le bossage s'insère en glissant au contact des extensions surfaciques obligeant le moyen de verrouillage à adopter la forme déverrouillée. Le rotor se solidarise alors avec le volant, des moyens de connexion présents sur le volant et sur le rotor s'agençant de manière complémentaires, et, lorsque le volant est retiré par exemple pour une opération d'entretien ou de service, le bossage se désinsère du moyen de verrouillage celui-ci étant élastique reprend sa forme verrouillée verrouillant la position angulaire du contacteur tournant. DESCRIPTION DES FIGURES Un mode de réalisation de l'invention est maintenant décrit par l'intermédiaire des figures suivantes. La Figure 1 est une vue éclatée montrant le montage d'un contacteur tournant sous volant en bout d'une colonne de direction, le module ayant un moyen de verrouillage angulaire réalisé selon l'invention. La Figure 2 est une vue axiale selon un axe de montage de la Figure 1, du contacteur tournant équipé du moyen de verrouillage en une position verrouillée. La Figure 3 est similaire à la Figure 2, le moyen de verrouillage étant en position déverrouillée. La Figure 4 est un détail du contacteur tournant liés par le moyen de verrouillage en position verrouillé. La Figure 5 est similaire à la Figure 4 le moyen de verrouillage étant en position déverrouillée. La Figure 6 représente le moyen de verrouillage seul vu de dessus. La Figure 7 représente le moyen de verrouillage seul vu de trois-quarts. La Figure 8 est une coupe selon l'axe de montage de l'ensemble assemblé. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PRÉFÉRÉS Sur la Figure 1 sont présentés en vue éclatée selon un axe de montage Z le volant 10 d'un véhicule, du moins le moyeu de celui-ci, un moyen de verrouillage 12, un contacteur tournant 14 et l'embout d'une colonne de direction 16. Le contacteur tournant 14 comprend un stator 18 destiné à être fixé à une platine (non représentée) et un rotor 20 pouvant s'agencer sur la colonne de direction 16. Un conducteur électrique, visible sur la coupe de la Figure 8, est enroulé à l'intérieur du contacteur tournant 14 autour du rotor 20 et s'étend entre deux connecteurs dont l'un fixé au rotor 20 pour un engagement complémentaire avec un connecteur du volant 10, et pour l'autre, fixé au stator 18 pour un engagement complémentaire avec un faisceau relié à une unité centrale de commande. Le conducteur souple peut alors transmettre des signaux électriques, ou optiques ou autres, entre l'unité centrale agencée dans le véhicule et des boutons de commande agencés sur le volant 10 et ce, quelle que soit la position angulaire du volant 10. Lorsque le volant 10 tourne dans un sens ou dans l'autre, il entraîne le rotor 20, le conducteur souple s'enroule ou se déroule en accompagnant les rotations du volant 10 sans interruption de la transmission des signaux. Tel que représenté par la Figure 2 en vue de dessus selon l'axe de montage Z et avant que le volant ne soit mis en place, le moyen de verrouillage angulaire 12 maintien le contacteur tournant 14 en une position angulaire prédéterminée en solidarisant le rotor 20 et le stator 18. La position médiane, celle dans laquelle est le contacteur tournant 14 lorsque la voiture roule en ligne droite, est généralement la position angulaire prédéterminée. Une autre position peut bien sûr être choisie. Le but du moyen de verrouillage 12 est d'assurer l'appairage angulaire du volant 10 en position médiane avec le contacteur tournant 14 également en position médiane. Dans l'exemple choisi d'un contacteur tournant sous-volant, la précision angulaire avec laquelle le rotor 20 doit être maintenu en position médiane avant le montage du volant 10 est de l'ordre de 30°. Il est surtout important que le rotor 20 n'ait pas tourné d'un voire de plusieurs tours avant le montage du volant 10. Un tel décalage, difficilement repérable lors du montage, mènerait immanquablement à la rupture du conducteur enroulé et donc du contacteur dès les premières manoeuvres du volant. Le contacteur tournant 14 est maintenant décrit. Son rotor 20 comprend un boitier 22 circulaire ayant une ouverture cylindrique 24 axiale selon l'axe de montage Z permettant l'insertion sur la colonne 16 et, une face discale 26 plane et normale à l'axe de montage Z et faisant face au volant 10. Au niveau de la face discale 26, l'ouverture axiale 24 s'élargit en un lamage 28 de diamètre supérieur à celui de l'ouverture 24. Sur la face discale 26 sont agencés deux pontets 30 diamétralement opposés et alignés, particulièrement visibles sur les Figures 4 et 5, et définissant des passages 32 de section rectangulaire qui, en position médiane du contacteur tournant 14, telle que représentée sur les Figures 2 à 5, sont alignés selon un axe transversal Y orthogonal à l'axe de montage Z. Chaque pontet 30 est pourvu dans sa partie haute d'une saignée 34 axiale Y débouchant dans le passage 30. Par ailleurs le rotor 20 est en outre pourvu d'un moyen d'entrainement 36 conçu pour un engagement complémentaire avec un moyen 38 lié au volant 10, les rotations du volant 10 étant transmises au rotor 20 par l'intermédiaire de ces moyens 36, 38. Le stator 18 a lui-même un boitier 40 pourvu d'une ouverture 42 cylindrique axiale recevant le rotor 20 et, d'une face supérieure 44 coplanaire avec la face discale 26 du rotor 20. Selon l'agencement présenté et particulièrement détaillé sur les Figures 4, 5 et 8, la face supérieure 44 du stator 18 est prolongée par une étroite surface discale 46 s'étendant un peu au-dessus de l'ouverture centrale 42 du stator 18. Ainsi, la périphérie de la face discale 26 du rotor 20 est recouverte par cette surface discale 46. Deux encoches 48 diamétralement opposées sont réalisées dans la surface discale 46. Ces encoches 48 sont centrées sur l'axe transversal Y et interceptent un angle A de 30°. Le moyen de verrouillage 12 est maintenant décrit selon la représentation des Figures 6 et 7. Le moyen de verrouillage 12 adopte, en dehors de toute sollicitation, une forme d'anneau 50 substantiellement oblong dont la petite largeur est selon un premier axe de symétrie Al et la grande largeur selon un second axe de symétrie A2. Le moyen 12 est deformable et élastique et, dans un mode de réalisation préféré il n'est pas extensible, la longueur du périmètre de l'anneau 50 ne varie pas lorsque celui-ci est déformé. L'exemple choisi d'un contacteur tournant sous-volant n'est pas limitatif de l'invention, d'autres dispositifs, tels des capteurs tournant ou des machines tournantes en général peuvent bénéficier d'un tel moyen de verrouillage. En tenant compte de l'application à laquelle est destiné le moyen de verrouillage, celui-ci peut être réalisé en toute matière permettant la déformation et l'élasticité de l'anneau 50. Lors de la conception, le profil de section approprié pour l'anneau 46 doit être choisi en fonction de l'application et du matériau. Dans un mode de réalisation préféré le moyen 12 est en plastique moulé, par exemple en ABS, PC, PBT, PA6, POM, PMMA, EDDM... ou en une combinaison de ces matériaux. Pour une autre application, un autre matériau, par exemple un métal, peut être choisi de sorte à obtenir l'élasticité nécessaire du moyen de verrouillage 12. De plus, dans un mode de réalisation préféré le moyen de verrouillage 12 doit être lisse et avoir un coefficient de frottement faible. L'anneau 50 est de plus pourvu de deux palettes 52 se faisant face selon le premier axe Al. Les palettes 52 ont des formes de secteurs cylindres s'entendant selon l'axe de montage Z. Alternativement, les palettes peuvent être légèrement conique voire une combinaison des deux. De plus, s'étendant de manière excentrique selon le second axe A2, l'anneau 50 est symétriquement pourvu de deux index cylindriques 54 et de deux extensions 56 axiales parallélépipédiques rectangles s'étendant depuis l'anneau 50 sur une longueur inférieure à celle des index 54. Ainsi réalisé, déformable élastique et non-extensible, il apparaît immédiatement que lorsque des forces F opposées sont appliquées sur les palettes 52 selon le premier axe Al, le moyen de verrouillage 12 se déforme, selon la Figure 3, les palettes 52 s'éloignant l'une de l'autre, les index 54 et les extensions 56 se déplaçant D de manière concentrique selon le second axe A2 en direction de l'axe de montage Z. Selon les Figures 1 et 8, le volant 10 est pourvu d'un orifice central 58 entouré d'un bossage 60 cylindrique s'étendant selon l'axe de montage Z en direction du contacteur tournant 14. Lorsque le contacteur tournant 14 est fabriqué, il est réglé en position médiane puis le moyen de verrouillage 12 est mis en place. Selon la Figure 2, l'anneau 50 est placé parallèlement à la face discale 26 du rotor 20 et est orienté de sorte que le premier axe Al coïncide avec un axe longitudinal X, orthogonal aux axes transversal Y et de montage Z et que le second axe A2 coïncide avec l'axe transversal Y. Les palettes 52 sont engagées dans le lamage 28 sans pour autant contacter le rotor 20. Selon l'axe transversal Y, particulièrement visible sur les Figures 4 et 5, les extensions parallélépipédiques 56 sont engagées dans les passages 32 sous les pontets 30. Les index 54 sont alors dans les saignées 34, l'extrémité des index 54 se plaçant dans l'encoche 48. On comprend alors que les rotations du rotor 20 relativement au stator 18 sont limitées à l'angle A de 30° correspondant aux déplacements de l'embout de l'index 54 d'un bout à l'autre de l'encoche 48. Dans la mesure où, comme cela a été indiqué précédemment, l'important est d'éviter un décalage d'un tour complet on comprendra que l'angle A de 30° est indicatif et pourrait être choisi plus petit ou plus grand, par exemple entre 15° et 45° et donc la taille de l'encoche 48 devrait être en conséquence. Le contacteur tournant 14 est ainsi angulairement verrouillé par le moyen de verrouillage 12 qui en dehors de toute sollicitation adopte une forme verrouillée FV dans laquelle les extensions parallélépipédiques 56 sont liées au rotor 20 et l'embout des index 54 est lié au stator 18. Le contacteur tournant 14 peut alors être manipulé et transporté de son lieu de fabrication à son lieu de montage sur un véhicule, sans risque de décalage angulaire intempestif Les extensions parallélépipédiques 56 ont pour but de faciliter la mise en place du moyen de verrouillage 12 sur le contacteur tournant 14. Lors de cette opération l'anneau 50 est déformé de sorte que les extensions parallélépipédiques 56 puissent être entrées dans les passages 32 sous pontets 30. Dans une alternative non représentée les extensions 56 sont supprimées et les index 54 passent dans les passages 32 et y coulissent librement, l'embout des index 54 coopérant avec les encoches 48. Cette alternative demande par exemple que l'anneau 50 puisse être déformé de manière suffisamment importante pour que les index 50 puissent être engagés sous les pontets 30, ou bien que les pontets soient ajoutés après la mise en position du moyen de verrouillage 12. Une fois le contacteur tournant 14 agencé et fixé autour de la colonne de direction 16 le volant 10 peut être mis en place. Le volant 10 est approché selon l'axe de montage Z, l'ouverture centrale 58 alignée sur la colonne 16. Les moyens d'entrainement complémentaires 36, 38, s'engagent et, le bossage 60 est inséré en force F entre les palettes 52, les palettes 52 s'écartant l'une de l'autre se déplaçant selon l'axe longitudinal X. Pour faciliter cette insertion, on comprend alors que les palettes 52 peuvent avoir une forme légèrement conique. Par là même l'anneau 50 se déforme et les extensions parallélépipédiques 56 et les index 54 se déplacent selon l'axe transversal Y en se rapprochant de l'axe de montage Z et se dégagent alors entièrement des encoches 48, comme cela est représenté sur les Figures 3 et 5, alors que les extensions parallélépipédiques 56 restent partiellement engagées dans les passages 32 sous pontets. Le moyen de verrouillage 12 a alors adopté une forme déverrouillée FD. Lorsque le volant 10 est mis en place, tel que cela est représenté en coupe par la Figure 8, le contacteur tournant 14 est angulairement déverrouillé, le rotor 20 est solidaire du volant 10 alors que le stator 18 est fixé à la platine. Le moyen de verrouillage 12 quant à lui, en forme déverrouillé FD, est solidaire du volant 10 en étant serré autour du bossage 60 et solidaire du rotor 20 par les extensions parallélépipédiques 56 demeurées engagées dans les passages 32. Dans le cas d'une opération imposant de retirer le volant 10, celui-ci est axialement Z dégagé de la colonne de direction 16, le bossage 60 coulisse entre les palettes 52 pour s'en dégager, le moyen de verrouillage 12 demeurant au contact du contact tournant 14 de par l'action de retenu exercée par les extensions parallélépipédiques 56 engagées sous les collets 30. Lorsque le volant 10 est retiré le moyen de verrouillage 12 a repris sa forme verrouillée FV l'embout des index 50 s'est réengagé dans les encoches 48 verrouillant à nouveau le contacteur tournant 14. On comprend alors que le glissement en force F du bossage 60 entre les palettes 56 n'est possible qu'à partir du moment où le coefficient de frottement est faible. La description s'est appuyée sur l'exemple non limitatif d'un contacteur tournant sous-volant et d'un moyen de verrouillage 12 en forme d'anneau. De nombreuses alternatives peuvent être développées quant à la forme de l'anneau, celle des index, des encoches ou encore des palettes, l'essence de l'invention résidant avant tout dans la déformation imposée au moyen de verrouillage par l'insertion du bossage, déformation résultant en un écartement longitudinal de l'anneau qui impose une rétractation transverse. REVENDICATIONS1. Moyen de verrouillage (12) angulaire d'un dispositif (14) comprenant lui-même un stator (18) et un rotor (20) pouvant tourner autour d'un axe de montage (Z), caractérisé en ce que le moyen de verrouillage (12) est un anneau (50) déformable élastique et non extensible agencé sur le dispositif (14) en une forme verrouillée (FV) dans laquelle un premier élément de blocage (54, 48) le lie au stator (18) et un second élément de blocage (56, 32) le lie au rotor (20) verrouillant ainsi le dispositif (14) en une position angulaire prédéterminée, le moyen de verrouillage (12) pouvant ensuite être déformé en une forme déverrouillée (FD) dans laquelle le premier élément de blocage (54, 48) se libère du stator (18) déverrouillant angulairement le dispositif (14). 2. Moyen de verrouillage (12) selon la revendication précédente dans lequel en forme verrouillé (FV) l'anneau (50) est allongé étant plus petit selon un axe longitudinal (X) que selon un axe transversal (Y) orthogonal, l'application à l'anneau (50) de forces (F) opposées selon l'axe longitudinal (X) déformant l'anneau (50) en lui faisant adopter la forme déverrouillée (FD) dans laquelle la dimension longitudinale (X) est augmentée et la dimension transverse (Y) réduite. 3. Moyen de verrouillage (12) selon la revendication 2 dans lequel le premier élément de blocage (54, 48) comprend un index (54) solidaire de l'anneau (50) et s'en étendant selon l'axe transversal (Y), l'index (50) translatant selon l'axe transversal (Y) quand le moyen de verrouillage (12) est déformé de la forme verrouillée (FV) à la forme déverrouillée (FD) et étant ainsi apte à s'engager ou se dégager dans un logement complémentaire (48) du stator. 4. Moyen de verrouillage (12) selon l'une des revendications 2 ou 3 dans lequel le second élément de blocage (56, 32) comprend un second membre mâle (56) solidaire de l'anneau (50) et s'en étendant selon l'axe transversal (Y), ledit second membre mâle (56) étant apte à coulisser selon l'axe transversal (Y) dans un logement complémentaire (32) du rotor (20) quand le moyen de verrouillage (12) est déformé de la forme verrouillée (FV) à la forme déverrouillée (FD). 5. Moyen de verrouillage (12) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 dans lequel l'anneau (50) est pourvu de deux extensions surfaciques (52) normales à l'axe longitudinal (X) se faisant face et étant de sorte à faciliter l'application à l'anneau (50) de forces (F) longitudinales (X) opposées le déformant de la forme verrouillée (FV) à la forme (déverrouillée (FD) . 6. Moyen de verrouillage (12) selon la revendication 5 dans lequel les extensions surfaciques (52) sont des portions cylindriques venues de matière avec l'anneau (50). 7. Dispositif (14) comprenant un stator (18) et un rotor (20), le dispositif (14) étant apte à être verrouillé en une position angulaire déterminée par un moyen de verrouillage (14) réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Dispositif (14) selon la revendication 7 dans lequel le stator (18) comprend un boitier (40) dans lequel est réalisée une encoche angulaire (48) apte à recevoir un index (50) du moyen de verrouillage (12). 9. Dispositif (14) selon une quelconque des revendications 7 ou 8 dans lequel le rotor (20) est pourvu de pontets (30) définissant des passages (32) transversaux (Y) aptes à recevoir des extensions mâles (56) du moyen de verrouillage (12). 10. Contacteur tournant sous-volant d'un véhicule, le contacteur tournant étant un dispositif (14) selon une des revendications 7 à 9 permettant la transmission de signaux entre une unité centrale située dans le véhicule et des boutons de commandes agencés sur le volant (10) du véhicule, le stator (18) du contacteur (14) étant solidaire d'une platine et le rotor (20) du contacteur (14) étant axialement (Z) agencé sur la colonne de direction (16) du véhicule, le moyen de verrouillage (12) en forme verrouillée (FV) verrouillant la position angulaire du contacteur tournant (12), le volant (10) du véhicule étant pourvu d'un bossage (60) circonvenant l'ouverture centrale (58) dans lequel s'agence la colonne de direction (16), ledit bossage (60) étant de sorte que lorsque le volant (10) est mis en place, le bossage (60) s'insère en force (F)dans le moyen de verrouillage (12) le déformant en forme déverrouillée (FD), le rotor (20) se solidarisant avec le volant (10) et, lorsque le volant (10) est retiré, le bossage (60) se désinsère du moyen de verrouillage (12) celui-ci reprenant sa forme verrouillée (FV) verrouillant la position angulaire du contacteur tournant (14).