FR2734090A1

FR2734090A1 - Turning electrical connector with reduced operating noise for automotive applications

Info

Publication number: FR2734090A1
Application number: FR9505477A
Authority: FR
Inventors: Michel Hallet
Original assignee: Magneti Marelli France SAS
Current assignee: Marelli France SAS
Priority date: 1995-05-09
Filing date: 1995-05-09
Publication date: 1996-11-15
Anticipated expiration: 2015-05-09
Also published as: FR2734090B1

Abstract

The connector includes a fix casing (100), with a rotating lid (200) and a circular wall (110) centred about an axis (112), housing the connector body (114). The lid can rotate about the casing central axis and includes two parallel rings (210,250) which border an inner chamber (116). A flexible conductor (300) is wound inside the chamber and has one of its extremities attached to the connector contacts while the other extremity is attached to a ring (220) placed on the lid. The ring surface presents several cylindrical sectors (224) with exterior teeth which cooperate with one of the parallel rings.

Description

La présente invention concerne le domaine des contacteurs électriques tournants. The present invention relates to the field of rotary electrical contactors.

Plus précisément, la présente invention concerne les contacteurs de type comprenant - un premier élément de boîtier fixe, - un second élément de boîtier mobile à rotation par rapport au premier élément de boîtier fixe, et - un organe conducteur électrique souple enroulé en spirale et dont les extrémités sont reliées respectivement à l'élément fixe et à l'élément mobile du boîtier. More specifically, the present invention relates to contactors of the type comprising - a first fixed housing element, - a second housing element movable in rotation relative to the first fixed housing element, and - a flexible electrically conductive member wound in a spiral and whose the ends are connected respectively to the fixed element and to the mobile element of the housing.

La présente invention trouve notamment, mais non exclusivement, application à la transmission de signaux électriques entre des moyens liés au volant d'un véhicule automobile, par exemple un système de gonflage de sac de protection type airbag, et des moyens de commande indépendants du volant liés à la colonne de direction. The present invention finds particular, but not exclusively, application to the transmission of electrical signals between means linked to the steering wheel of a motor vehicle, for example an inflation system of airbag type protective bag, and means of control independent of the steering wheel linked to the steering column.

De nombreux contacteurs électriques tournants du type rappelé ci-dessus ont déjà été proposés. Many rotary electrical contactors of the type recalled above have already been proposed.

On peut trouver par exemple un descriptif général de ces contacteurs dans les documents GB-A-869275, GB-A-2216476, US-A-3525536,
FR-A-249492 2, FR-A-2667457, US-A-478934 US-A-45402 23, FR-A-2 667458,
FR-A-2667456, FR-A-2477789, DE-A-75l6684, FR-A-2249458, GB-A-2164506,
CH-A-167629,US-A-4422699,US-A-4836795, DE-A-3041258, US-A-4451105,
US-A-3525536, US-A-4722690, US-A4875860. One can find for example a general description of these contactors in documents GB-A-869275, GB-A-2216476, US-A-3525536,
FR-A-249492 2, FR-A-2667457, US-A-478934 US-A-45402 23, FR-A-2 667458,
FR-A-2667456, FR-A-2477789, DE-A-75l6684, FR-A-2249458, GB-A-2164506,
CH-A-167629, US-A-4422699, US-A-4836795, DE-A-3041258, US-A-4451105,
US-A-3525536, US-A-4722690, US-A4875860.

Les contacteurs électriques tournants du type précité ont déjà rendu de grands services. Cependant, ils présentent l'inconvénient de présenter un bruit de fonctionnement notable. Rotating electrical contactors of the aforementioned type have already rendered great service. However, they have the disadvantage of presenting a significant operating noise.

Pour tenter de réduire les bruits, on a proposé d'introduire des éléments de feutrine dans le contacteur. Il a également été parfois introduit des corps gras à l'intérieur des contacteurs tournants pour tenter d'atténuer le bruit. Toutefois, ces tentatives n'ont pas donné satisfaction pour l'instant. In an attempt to reduce noise, it has been proposed to introduce felt elements into the contactor. Sometimes fatty substances have also been introduced inside the rotary switches in an attempt to reduce noise. However, these attempts have not been successful yet.

La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les contacteurs électriques tournants connus, notamment pour réduire le bruit de fonctionnement de ceux-ci. The present invention now aims to improve the known rotary electrical contactors, in particular to reduce the operating noise thereof.

Ce but est atteint selon la présente invention, grâce à un contacteur électrique tournant du type connu comprenant deux éléments de boitier susceptibles de rotation relative et un organe conducteur électrique souple enroulé en spirale et dont les extrémités sont reliées respectivement à ces deux éléments, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens aptes à imposer une flexion à l'organe conducteur électrique souple. This object is achieved according to the present invention, thanks to a rotary electrical contactor of the known type comprising two housing elements capable of relative rotation and a flexible electrically conductive member wound in a spiral and the ends of which are connected respectively to these two elements, characterized by the fact that it comprises means capable of imposing a flexion on the flexible electrically conductive member.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'un des éléments du boîtier comprend une jupe périphérique, tandis que l'autre élément du boîtier comprend deux flasques généralement parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe central de la jupe périphérique, ladite jupe périphérique et lesdits flasques définissant une chambre qui loge l'organe conducteur électrique en spirale, et les moyens imposant une flexion à l'organe conducteur électrique sont formés d'au moins un creux et un relief prévus respectivement en regard sur les faces internes des flasques. According to another advantageous characteristic of the invention, one of the elements of the housing comprises a peripheral skirt, while the other element of the housing comprises two flanges generally parallel to each other and perpendicular to the central axis of the peripheral skirt, said peripheral skirt and said flanges defining a chamber which houses the electrically conductive member in a spiral, and the means imposing a bending on the electrically conductive member are formed of at least one hollow and a relief provided respectively opposite on the internal faces of the flaccid.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique en coupe axiale d'un contacteur électrique tournant conforme à la présente invention, - les figures 2 et 3 représentent deux vues schématiques en perspective respectivement de deux pièces composant un élément mobile du contacteur conforme à la présente invention, - la figure 4 représente une vue agrandie en coupe axiale similaire à la figure 1 du même contacteur - la figure 5 représente schématiquement la projection sur un plan d'une demi-périphérie d'un contacteur conforme à une première variante de réalisation de l'invention, et - la figure 6 représente une vue schématique en projection sur un plan du périmètre d'un contacteur conforme à une seconde variante de réalisation de l'invention. Other characteristics, objects and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description which follows, and with reference to the appended drawings given by way of nonlimiting example and in which - FIG. 1 represents a schematic view in axial section of a rotary electrical contactor according to the present invention, - Figures 2 and 3 show two schematic perspective views respectively of two parts making up a movable element of the contactor according to the present invention, - Figure 4 shows an enlarged view in axial section similar to FIG. 1 of the same contactor - FIG. 5 schematically represents the projection onto a plane of a half-periphery of a contactor according to a first embodiment of the invention, and - FIG. 6 represents a schematic view in projection on a plan of the perimeter of a contactor according to a second alternative embodiment of the in vention.

Le contacteur électrique tournant représenté sur les figures 1 et suivantes annexées comprend essentiellement un boîtier fixe 100, un couvercle rotatif 200, un conducteur souple 300 enroulé en spirale et des moyens adaptés pour imposer une flexion à l'organe conducteur électrique souple 300. The rotary electrical contactor shown in FIGS. 1 and following annexed essentially comprises a fixed box 100, a rotary cover 200, a flexible conductor 300 wound in a spiral and means adapted to impose a bending on the flexible electrical conductor member 300.

Le boîtier fixe 100 et le couvercle 200 peuvent faire l'objet de nombreux modes de réalisation. The fixed housing 100 and the cover 200 can be the subject of numerous embodiments.

Ils sont formés, de préférence, par moulage en matière plastique. They are preferably formed by plastic molding.

Selon le mode de réalisation particulier et non limitatif représenté sur les figures annexées, le boîtier 100 comprend essentiellement une jupe périphérique ou paroi circulaire 110 centrée sur un axe 112. Cette paroi circulaire 110 est équipée d'un corps de connecteur 114. According to the particular and nonlimiting embodiment shown in the appended figures, the box 100 essentially comprises a peripheral skirt or circular wall 110 centered on an axis 112. This circular wall 110 is equipped with a connector body 114.

Le cas échéant, l'élément de boitier fixe 100 peut être intégré à un élément de platine comme illustré schématiquement sur la figure 1 sous la référence P. If necessary, the fixed box element 100 can be integrated into a plate element as illustrated diagrammatically in FIG. 1 under the reference P.

Le couvercle rotatif 200 est mobile à rotation par rapport à l'élément fixe 100, autour de l'axe 112. The rotary cover 200 is movable in rotation relative to the fixed element 100, around the axis 112.

Pour l'essentiel l'élément mobile 200 comprend deux flasques 210, 250, parallèles entre eux et orthogonaux à l'axe de rotation 112. Essentially the movable element 200 comprises two flanges 210, 250, mutually parallel and orthogonal to the axis of rotation 112.

Les flasques 210, 250 définissent en combinaison avec la jupe circulaire 110 une chambre 116 qui loge le conducteur 300 enroulé en spirale. Les extrémités respectives du conducteur 300 sont fixées l'une sur l'élément fixe de boîtier 100 au niveau du connecteur 114, l'autre sur l'élément mobile 200 au niveau d'un corps de connecteur 214. The flanges 210, 250 define, in combination with the circular skirt 110, a chamber 116 which houses the conductor 300 wound in a spiral. The respective ends of the conductor 300 are fixed one on the fixed housing element 100 at the connector 114, the other on the movable element 200 at the level of a connector body 214.

En pratique, l'élément rotatif 200 est formé de préférence par assemblage de deux pièces séparées 211, 251. Les deux pièces 211, 251 sont liées en rotation et à translation par tout moyen approprié, tout en étant libre de rotation par rapport à l'élément fixe 100 autour de l'axe 112. In practice, the rotary element 200 is preferably formed by assembling two separate parts 211, 251. The two parts 211, 251 are linked in rotation and in translation by any suitable means, while being free to rotate relative to the fixed element 100 around the axis 112.

Une première pièce 250 représentée sur la figure 2 comprend essentiellement un anneau 260 plan pourvu d'un rebord annulaire 262 sur sa périphérie extérieure et de plusieurs secteurs cylindriques 264 sur sa périphérie intérieure. La seconde pièce 210 représentée sur la figure 3 comprend essentiellement un anneau 220 plan muni du corps de connecteur 214 sur l'une de ses faces principales et muni sur son autre face principale de plusieurs secteurs cylindriques 224. Les secteurs cylindriques 224, par exemple au nombre de trois, sont complémentaires des secteurs 264 prévus sur la pièce 250 première citée. A first part 250 shown in FIG. 2 essentially comprises a planar ring 260 provided with an annular rim 262 on its outer periphery and several cylindrical sectors 264 on its inner periphery. The second part 210 shown in FIG. 3 essentially comprises a plane ring 220 provided with the connector body 214 on one of its main faces and provided on its other main face with several cylindrical sectors 224. The cylindrical sectors 224, for example at number three, are complementary to the sectors 264 provided on the first part 250 cited.

En outre, les secteurs 224 sont munis, au voisinage de leur sommet et sur leur surface radialement externe, de dentures 226 aptes à venir en prise avec l'anneau 250, comme illustré sur la figure 1. In addition, the sectors 224 are provided, in the vicinity of their apex and on their radially external surface, with teeth 226 capable of coming into engagement with the ring 250, as illustrated in FIG. 1.

L'homme de l'art comprendra aisément que l'imbrication des secteurs 224 264 assure une immobilisation à rotation entre les deux pièces 210, 250 et l'engagement des dentures 226 sur l'anneau 260 assure une immobilisation à translation entre les deux mêmes pièces 210, 250. Those skilled in the art will readily understand that the overlapping of the sectors 224 264 ensures immobilization in rotation between the two parts 210, 250 and the engagement of the teeth 226 on the ring 260 ensures immobilization in translation between the same two parts 210, 250.

Les corps de connecteurs 114, 214 peuvent faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. Ces corps de connecteurs 114, 214 peuvent comprendre des contacts électriques reliés respectivement à des pistes du conducteur souple 300, ou encore recevoir en traversée l'une des extrémités du conducteur 300. The connector bodies 114, 214 can be the subject of numerous variant embodiments. These connector bodies 114, 214 may comprise electrical contacts connected respectively to tracks of the flexible conductor 300, or may even receive one of the ends of the conductor 300 through them.

Le conducteur souple 300 peut lui-même faire l'objet de nombreux modes de réalisation. ll peut s'agir par exemple d'un faisceau de fils électriquement conducteurs isolés entre eux. Cependant, de préférence, dans le cadre de l'invention, le conducteur 300 est formé d'un ruban ou circuit imprimé souple constitué d'un film de matière plastique souple pourvu de plusieurs pistes métallisées parallèles. The flexible conductor 300 can itself be the subject of numerous embodiments. It can for example be a bundle of electrically conductive wires insulated from one another. However, preferably, in the context of the invention, the conductor 300 is formed from a flexible printed ribbon or circuit made up of a flexible plastic film provided with several parallel metallized tracks.

Par ailleurs, dans le cadre de l'invention, les flasques 210, 250 sont munis de moyens imposant une flexion au ruban 300. Plus précisément encore, les moyens précités sont formés d'au moins un relief et un creux prévus respectivement en regard sur les surfaces internes des flasques 210, 250, c'est-à-dire les surfaces de ces flasques 210, 250 placées en regard de la tranche du ruban 300. Furthermore, in the context of the invention, the flanges 210, 250 are provided with means imposing a bending in the ribbon 300. More precisely still, the aforementioned means are formed of at least one relief and a recess provided respectively opposite on the internal surfaces of the flanges 210, 250, that is to say the surfaces of these flanges 210, 250 placed facing the edge of the ribbon 300.

Sur les figures, on a ainsi représenté sous la référence 213 des reliefs en saillie sur la surface interne 212 du flasque 210 et/ou sur la surface interne 252 du flasque 250 et sous la référence 253 des creux dans la surface interne 252 du flasque 250 et/ou dans la surface interne 212 du flasque 210. En pratique, chaque surface 212, 252 peut comprendre au moins un relief 213 et un creux 253. In the figures, there is thus represented under the reference 213 protruding reliefs on the internal surface 212 of the flange 210 and / or on the internal surface 252 of the flange 250 and under the reference 253 recesses in the internal surface 252 of the flange 250 and / or in the internal surface 212 of the flange 210. In practice, each surface 212, 252 can comprise at least one relief 213 and a recess 253.

De préférence, les reliefs 213 et creux 253 sont délimités par des surfaces incurvées qui se raccordent sans transition brusque sur la surface interne respective 212, 252. Preferably, the reliefs 213 and hollow 253 are delimited by curved surfaces which join without abrupt transition on the respective internal surface 212, 252.

Plus précisément encore, de préférence, le contour et la hauteur des reliefs 213 est identique au contour et à la profondeur des creux 253. More precisely still, preferably, the contour and the height of the reliefs 213 is identical to the contour and the depth of the recesses 253.

Ainsi, on obtient des variations de forme de la chambre 116 tout en préservant une distance constante X entre les surfaces internes au regard des flasques 210, 250. Thus, variations in shape of the chamber 116 are obtained while preserving a constant distance X between the internal surfaces with regard to the flanges 210, 250.

De préférence, cette distance X entre les surfaces internes en regard 212, 252 des flasques 210, 250 est supérieure à la largeur Y du ruban 300, considérée parallèlement à l'axe 112. Preferably, this distance X between the internal facing surfaces 212, 252 of the flanges 210, 250 is greater than the width Y of the strip 300, considered parallel to the axis 112.

Ainsi le ruban 300 n'est jamais contraint en compression. Thus the tape 300 is never constrained in compression.

Selon une première variante de réalisation, schématisée sur la figure 5, les zones en creux 253 et en relief 213 de chaque élément mobile 210, 250 peuvent être implantées en alternance tous les 90 , pour former ainsi quatre zones équi-réparties autour de l'axe 112, imposant une flexion sur le ruban 300. According to a first alternative embodiment, shown diagrammatically in FIG. 5, the recessed zones 253 and in relief 213 of each movable element 210, 250 can be installed alternately every 90, so as to form four zones evenly distributed around the axis 112, imposing a bending on the ribbon 300.

En variante, comme schématisé sur la figure 6, les zones en creux 253 et en relief 213 de chaque élément mobile 210, 250 peuvent être implantées en alternance tous les 180 , pour deux zones actives. As a variant, as shown diagrammatically in FIG. 6, the recessed zones 253 and in relief 213 of each movable element 210, 250 can be installed alternately every 180, for two active zones.

Sur les figures 5 et 6, les zones de contraintes en flexion du ruban 300 sont référencées N1. In FIGS. 5 and 6, the flexural stress zones of the tape 300 are referenced N1.

L'homme de l'art comprendra aisément à l'examen des figures annexées, que la structure de contacteur conforme à la présente invention impose au ruban 300 une flêche f égale à Z-(Y-X) si l'on appelle
Z la hauteur d'un relief 213 ou encore la profondeur d'un creux 253,
Y la largeur du ruban 300, et
X la distance séparant les surfaces internes en regard 212 et 252 des flasques 210, 250. A person skilled in the art will readily understand on examining the appended figures that the contactor structure according to the present invention imposes on the strip 300 an arrow f equal to Z- (YX) if we call
Z the height of a relief 213 or the depth of a hollow 253,
Y the width of the tape 300, and
X the distance separating the facing internal surfaces 212 and 252 from the flanges 210, 250.

En d'autres termes, pour imposer une flexion au ruban 300, il est nécessaire que la hauteur Z des reliefs 213 (profondeur des creux 253) soit supérieure à la différence existant entre la largeur X de la chambre 116 et la largeur Y du ruban 300. In other words, to impose a flexion on the tape 300, it is necessary that the height Z of the reliefs 213 (depth of the hollows 253) is greater than the difference existing between the width X of the chamber 116 and the width Y of the tape 300.

Par ailleurs, l'homme de l'art comprendra aisément que la contrainte en flexion ainsi imposée au ruban 300, dont les flancs prennent appui sur les zones en relief 213, permet d'interdire tout jeu à ce ruban et par conséquent de limiter les bruits de fonctionnement. Furthermore, those skilled in the art will easily understand that the bending stress thus imposed on the ribbon 300, the sides of which bear on the raised areas 213, makes it possible to prohibit any play on this ribbon and therefore to limit the operating noise.

Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toute variante conforme à son esprit. Of course the present invention is not limited to the particular embodiment which has just been described but extends to any variant in accordance with its spirit.

Claims

1. Rotary electrical contactor of the known type comprising two housing elements (100, 200) capable of relative rotation and a flexible electrical conductive member (300) wound in a spiral and the ends of which are connected respectively to these two elements (100, 200) , characterized in that it comprises means (213, 253) capable of imposing a flexion on the flexible electrically conductive member (300).

2. Contactor according to claim 1, characterized in that one of the elements (100) of the housing comprises a peripheral skirt (110), while the other element (200) of the housing comprises two flanges (210, 250) generally parallel to each other and perpendicular to the central axis (112) of the peripheral skirt (110), said peripheral skirt (110) and said flanges (210, 250) defining a chamber (116) which houses the electrically conductive member ( 300) in a spiral, and the means (213, 253) imposing a bending on the electrically conductive member (300) are formed of at least one recess (253) and a relief (213) provided respectively opposite on the internal faces (212, 252) flanges (210, 250).

3. Contactor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the fixed element (100) is integral with a plate.

4. Contactor according to one of claims 1 to 3, characterized in that one of the elements (200) of the housing is formed by assembling two separate parts (211, 251).

5. Contactor according to claim 4, characterized in that the two parts (211, 251) are interconnected in rotation and in translation by means of a toothed snap (226).

6. Contactor according to one of claims 4 or 5, characterized in that one of the parts (250) comprises a ring (260) provided with several cylindrical sectors (264) on its internal periphery, while the other part (210) comprises a ring (220) provided on its internal periphery with several sectors (224) complementary to the sectors provided on the first named part (250), the sectors (224) of the second part being provided with teeth (226) able to engage with the cited first part (250).

7. Contactor according to one of claims 1 to 6 taken in combination with claim 2, characterized in that the contour and the height of the reliefs (213) is identical to the contour and the depth of the recesses (253).

8. Contactor according to one of claims 1 to 7 taken in combination with claim 2, characterized in that the distance separating the internal faces (212, 252) of the flanges (210, 250) is constant.

9. Contactor according to one of claims 1 to 8 taken in combination with claim 2, characterized in that the recessed and raised areas are located alternately every 90.

10. Contactor according to one of claims 1 to 8 taken in combination with claim 2, characterized in that the hollow (253) and raised (213) zones are installed alternately every 180.

11. Contactor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the height (Z) of raised areas (213) is greater than the difference existing between the width (X) of the chamber (116) and the width (Y) of the ribbon (300).

12. Contactor according to one of claims 1 to 1 1 taken in combination with claim 2, characterized in that the raised and recessed areas are formed of curved surfaces (213, 253) without abrupt transition.