FR2770042A1 - Multiple steering column connections - Google Patents

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Abstract

A number of fixed outer rings and rollers can be connected to inner rotating sections with intermediate isolating gaps.

Description

La présente invention concerne un dispositif de raccordement électrique entre des conducteurs portés par des organes fixe et rotatif, et un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile muni de ce dispositif. The present invention relates to an electrical connection device between conductors carried by fixed and rotary members, and a motor vehicle steering column assembly provided with this device.

Elle s'applique en particulier au raccordement électrique de conducteurs portés par un volant de direction rotatif et un corps fixe de colonne de direction. It applies in particular to the electrical connection of conductors carried by a rotary steering wheel and a fixed body of the steering column.

On connaît déjà dans l'état de la technique un dispositif de raccordement électrique de conducteurs portés par un organe fixe et un organe rotatif par rapport à l'organe fixe, du type comprenant une bague fixe, solidaire de l'organe fixe, raccordée électriquement à au moins un premier conducteur, et une bague rotative, solidaire de l'organe rotatif, raccordée électriquement à au moins un second conducteur, et au moins un élément de roulement, interposé entre les bagues mobile et fixe, en contact électrique avec ces bagues. Already known in the prior art an electrical connection device for conductors carried by a fixed member and a rotary member relative to the fixed member, of the type comprising a fixed ring, integral with the fixed member, electrically connected with at least a first conductor, and a rotary ring, integral with the rotary member, electrically connected to at least a second conductor, and at least one rolling element, interposed between the mobile and fixed rings, in electrical contact with these rings .

Un dispositif de raccordement électrique de ce type est décrit par exemple dans FR-A-2 518 481 (FR-82 20 371). An electrical connection device of this type is described for example in FR-A-2 518 481 (FR-82 20 371).

Dans ce document les bagues fixe et mobile sont métalliques et l'élément de roulement est constitué par une bille métallique en contact axial avec les bagues. Un tel dispositif de raccordement est limité à la réalisation diune connexion simple entre un conducteur électrique relié à la bague fixe et un conducteur électrique relié à la bague mobile. In this document, the fixed and mobile rings are metallic and the rolling element consists of a metallic ball in axial contact with the rings. Such a connection device is limited to making a simple connection between an electrical conductor connected to the fixed ring and an electrical conductor connected to the movable ring.

L'invention a notamment pour but de permettre de réaliser des connexions multiples entre des conducteurs portés par des organes fixe et rotatif. The object of the invention is in particular to allow multiple connections to be made between conductors carried by fixed and rotary members.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de raccordement électrique, du type précité, caractérisé en ce que l'élément de roulement est un rouleau, ce r-ouleau et les bagues mobile et fixe comportant chacun au moins deux pistes circulaires conductrices séparées par une zone circulaire isolante, chaque piste conductrice du rouleau étant en contact avec deux pistes conductrices des bagues mobile et fixe en vis-à-vis. To this end, the invention relates to an electrical connection device, of the aforementioned type, characterized in that the rolling element is a roller, this r-ouleau and the movable and fixed rings each comprising at least two circular tracks conductive lines separated by an insulating circular zone, each conductive track of the roller being in contact with two conductive tracks of the movable and fixed rings opposite.

Suivant d'autres caractéristiques de ce dispositif:
- il comprend trois rouleaux de roulement, au moins un des rouleaux comportant des pistes conductrices
- les bagues mobile et fixe forment des bagues interne et externe disposées coaxialement l'une à l'intérieur de l'autre, le rouleau ayant un axe sensiblement parallèle à celui des bagues et étant en contact radial avec ces bagues
- au moins un élément parmi le rouleau, la bague mobile et la bague fixe comporte au moins deux tronçons annulaires conducteurs, formant les pistes conductrices de l'élément, séparés axialement par un tronçon annulaire isolant, formant la zone isolante de l'élément
- la bague interne est disposée autour d'un des organes rotatif ou fixe et comporte un manchon interne isolant séparant radialement les tronçons annulaires conducteurs de la bague interne et l'organe entouré par cette bague interne
- le manchon comporte une fente axiale délimitant à l'intérieur de la bague interne une zone de raccordement électrique des conducteurs aux tronçons conducteurs.According to other characteristics of this device:
- it comprises three rolling rollers, at least one of the rollers comprising conductive tracks
- the mobile and fixed rings form internal and external rings arranged coaxially one inside the other, the roller having an axis substantially parallel to that of the rings and being in radial contact with these rings
- at least one element among the roller, the movable ring and the fixed ring comprises at least two conductive annular sections, forming the conductive tracks of the element, separated axially by an annular insulating section, forming the insulating zone of the element
- the internal ring is arranged around one of the rotary or fixed members and comprises an internal insulating sleeve radially separating the conductive annular sections of the internal ring and the member surrounded by this internal ring
- The sleeve has an axial slot defining inside the inner ring an electrical connection area of the conductors to the conductive sections.

L'invention a également pour objet un ensemble de colonne de direction pour véhicule automobile, du type comprenant un volant porté par un arbre monté rotatif dans un corps de colonne de direction, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de raccordement tel que défini cidessus, la bague mobile étant solidaire de l'arbre et la bague fixe étant solidaire du corps de colonne. The invention also relates to a steering column assembly for a motor vehicle, of the type comprising a steering wheel carried by a shaft mounted to rotate in a steering column body, characterized in that it comprises a connection device as defined above, the movable ring being secured to the shaft and the fixed ring being secured to the column body.

Suivant une autre caractéristique de cet ensemble, le dispositif de raccordement électrique est interposé axialement entre le volant et l'extrémité du corps de colonne la plus proche de ce volant, dite extrémité proximale, la bague fixe étant portée par un support prolongeant vers le volant l'extrémité proximale du corps de colonne. According to another characteristic of this assembly, the electrical connection device is interposed axially between the flywheel and the end of the column body closest to this flywheel, called the proximal end, the fixed ring being carried by a support extending towards the flywheel the proximal end of the column body.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un ensemble de colonne de direction de véhicule automobile muni d'un dispositif de raccordement électrique selon l'invention;
- la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 22 de la figure 1
- les figures 3 à 6 sont des vues en perspective d'éléments constituant le dispositif de raccordement électrique illustré sur la figure 1.The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the drawings in which
- Figure 1 is an axial sectional view of a motor vehicle steering column assembly provided with an electrical connection device according to the invention;
- Figure 2 is a sectional view along line 22 of Figure 1
- Figures 3 to 6 are perspective views of elements constituting the electrical connection device illustrated in Figure 1.

On a représenté sur la figure 1 un ensemble 10 de colonne de direction de véhicule automobile comprenant un volant de direction 12 porté par un arbre 14 monté rotatif dans un corps fixe 16 de colonne. FIG. 1 shows a set 10 of a motor vehicle steering column comprising a steering wheel 12 carried by a shaft 14 rotatably mounted in a fixed column body 16.

Sur la figure 1, on a représenté l'extrémité 16A du corps de colonne la plus proche du volant 12. Cette extrémité 16A est appelée extrémité proximale du corps de colonne. In Figure 1, there is shown the end 16A of the column body closest to the flywheel 12. This end 16A is called the proximal end of the column body.

L'arbre 14 est centré et guidé à l'intérieur du corps 16 de colonne à l'aide de moyens de roulement 17 classiques. The shaft 14 is centered and guided inside the column body 16 using conventional rolling means 17.

L'ensemble 10 de colonne de direction comporte également un dispositif de raccordement électrique 18 interposé axialement entre le volant 12 et l'extrémité proximale 16A du corps de colonne. The steering column assembly 10 also comprises an electrical connection device 18 interposed axially between the steering wheel 12 and the proximal end 16A of the column body.

Le dispositif de raccordement 18 comprend deux bagues interne 20 et externe 22 disposées coaxialement l'une à l'intérieur de l'autre. Ces bagues 18,20 sont représentées en détail sur les figures 3 et 4. The connection device 18 comprises two internal 20 and external 22 rings arranged coaxially one inside the other. These rings 18, 20 are shown in detail in FIGS. 3 and 4.

La bague interne 20, rotative, est solidaire de l'arbre 14 et entoure ce dernier. The inner ring 20, rotary, is integral with the shaft 14 and surrounds the latter.

La bague externe 22, fixe, est portée par un support 24 prolongeant, vers le volant 12, l'extrémité proximale 16A du corps de colonne. The outer ring 22, fixed, is carried by a support 24 extending towards the flywheel 12, the proximal end 16A of the column body.

On notera que l'arbre 14, le corps de colonne 16 et les bagues 20,22 ont un axe commun X. It will be noted that the shaft 14, the column body 16 and the rings 20, 22 have a common axis X.

Le dispositif de raccordement 18 comprend également trois éléments de roulement formant rouleaux 26 à 30 d'axes sensiblement parallèles à l'axe X (voir figure 2). Ces rouleaux 26 à 30, de préférence de section transversale circulaire, sont en contact radial simultanément avec les deux bagues 20,22 à la fois. The connection device 18 also comprises three rolling elements forming rollers 26 to 30 with axes substantially parallel to the axis X (see FIG. 2). These rollers 26 to 30, preferably of circular cross section, are in radial contact simultaneously with the two rings 20, 22 at the same time.

Les rouleaux 26 à 30 sont espacés angulairement entre eux et immobilisés axialement par une cage 32 représentée en détail sur la figure 6.  The rollers 26 to 30 are angularly spaced apart and immobilized axially by a cage 32 shown in detail in FIG. 6.

Au moins un des rouleaux, par exemple le rouleau 26 représenté notamment sur les figures 1 et 5, ainsi que les bagues 20,22 comprennent chacun au moins deux tronçons annulaires conducteurs, formant des pistes circulaires conductrices C, séparées axialement par un tronçon annulaire isolant, formant une zone circulaire isolante I. At least one of the rollers, for example the roller 26 shown in particular in FIGS. 1 and 5, as well as the rings 20, 22 each comprise at least two conductive annular sections, forming circular conductive tracks C, axially separated by an insulating annular section. , forming an insulating circular zone I.

Dans l'exemple illustré, le rouleau 26 et les bagues 20,22 comprennent chacun six tronçons isolants alternant avec cinq tronçons conducteurs. In the example illustrated, the roller 26 and the rings 20, 22 each comprise six insulating sections alternating with five conductive sections.

Chaque piste conductrice C du rouleau 26 est en contact avec deux pistes conductrices C des bagues mobile 20 et fixe 22 en vis-à-vis radialement. Each conductive track C of the roller 26 is in contact with two conductive tracks C of the movable rings 20 and fixed 22 vis-à-vis radially.

La bague mobile interne 20 comporte un manchon interne isolant 34 séparant radialement les tronçons annulaires conducteurs de cette bague interne 20 et l'arbre 14. The internal movable ring 20 comprises an internal insulating sleeve 34 radially separating the conductive annular sections of this internal ring 20 and the shaft 14.

Le manchon 34 comporte une fente axiale 36 s'étendant au droit d'une rainure axiale interne 38 de la bague interne 20. The sleeve 34 has an axial slot 36 extending in line with an internal axial groove 38 of the internal ring 20.

La fente 36 délimite à l'intérieur de la bague interne 20 une zone de raccordement électrique de conducteurs 40 aux tronçons conducteurs de cette bague interne 20. The slot 36 delimits, inside the internal ring 20, an area for the electrical connection of conductors 40 to the conductive sections of this internal ring 20.

Le dispositif 18 selon l'exemple illustré permet donc de raccorder, par l'intermédiaire d'au moins un rouleau 26, cinq conducteurs 40 reliés aux cinq pistes conductrices C de la bague interne 20 à cinq conducteurs 42 reliés aux cinq pistes conductrices C de la bague externe 22. The device 18 according to the example illustrated therefore makes it possible to connect, by means of at least one roller 26, five conductors 40 connected to the five conductive tracks C of the internal ring 20 to five conductors 42 connected to the five conductive tracks C of the outer ring 22.

Les conducteurs 40, portés par le volant 12, sont destinés à commander, par exemple, un avertisseur sonore, un sac gonflable ou un autoradio. Ces conducteurs 40, raccordés par le dispositif 18 aux conducteurs 42 portés par le corps 16 de colonne définissent cinq voies électriques destinées à la commande de fonctions diverses. The conductors 40, carried by the steering wheel 12, are intended to control, for example, a horn, an airbag or a car radio. These conductors 40, connected by the device 18 to the conductors 42 carried by the column body 16 define five electrical paths intended for controlling various functions.

L'invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit précédemment. The invention is not limited to the embodiment described above.

En particulier, le dispositif de raccordement 18 peut comporter plus d'un rouleau muni de pistes conductrices. Le nombre de rouleaux peut d'ailleurs être inférieur ou supérieur à trois.  In particular, the connection device 18 may include more than one roller provided with conductive tracks. The number of rollers can moreover be less than or greater than three.

On notera que dans la description le terme "bague" désigne tout organe dont la zone de contact avec chaque rouleau est circulaire. It will be noted that in the description the term "ring" designates any member whose contact area with each roller is circular.

Le dispositif de raccordement 18 peut comporter des rouleaux, dont l'un au moins est muni de pistes conductrices, en appui axial sur les bagues mobile 20 et fixe 22. Dans ce cas, les surfaces de contact des bagues avec le rouleau sont dirigées axialement l'une vers l'autre et les pistes conductrices de chaque bague sont concentriques. The connection device 18 may comprise rollers, at least one of which is provided with conductive tracks, in axial support on the movable and fixed rings 20. In this case, the contact surfaces of the rings with the roller are directed axially towards each other and the conductive tracks of each ring are concentric.

Parmi les avantages de l'invention on notera les suivants. Among the advantages of the invention, the following will be noted.

L'invention permet de raccorder électriquement des conducteurs portés par des organes fixe et rotatif sans limiter le débattement angulaire de l'organe rotatif. The invention makes it possible to electrically connect conductors carried by fixed and rotary members without limiting the angular movement of the rotary member.

Les contacts électriques entre les rouleaux et les bagues sont roulants ce qui réduit considérablement les risques de micro-coupures électriques par rapport aux dispositifs classiques utilisant des contacts frottants. Bien entendu, l'utilisation de plusieurs rouleaux munis de pistes conductrices limite les risques de micro-coupures. The electrical contacts between the rollers and the rings are rolling, which considerably reduces the risks of electrical micro-cuts compared to conventional devices using friction contacts. Of course, the use of several rollers provided with conductive tracks limits the risks of micro-cuts.

L'invention permet de réaliser des connexions multiples comportant un nombre de voies électriques illimitées puisqu'il suffit par exemple d'augmenter la dimension axiale du dispositif de raccordement pour augmenter le nombre de pistes conductrices. The invention makes it possible to make multiple connections comprising an unlimited number of electrical channels since it suffices, for example, to increase the axial dimension of the connection device to increase the number of conductive tracks.

Enfin, le dispositif de raccordement électrique selon l'invention peut participer au centrage et au guidage en rotation d'un organe rotatif dans un organe fixe au même titre qu'un roulement à rouleaux classique.  Finally, the electrical connection device according to the invention can participate in centering and guiding in rotation of a rotary member in a fixed member in the same way as a conventional roller bearing.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement électrique de conducteurs (40,42) portés par un organe (16) fixe et un organe (14) rotatif par rapport à l'organe fixe (16), du type comprenant une bague fixe (22), solidaire de l'organe fixe (16), raccordée électriquement à au moins un premier conducteur (42), et une bague rotative (20), solidaire de l'organe rotatif (14), raccordée électriquement à au moins un second conducteur (40), et au moins un élément de roulement (26 à 30), interposé entre les bagues mobile (20) et fixe (22), en contact électrique avec ces bagues (20,22), caractérisé en ce que l'élément de roulement est un rouleau (26 à 30), ce rouleau et les bagues mobile (20) et fixe (22) comportant chacun au moins deux pistes circulaires conductrices (C) séparées par une zone circulaire isolante (I), chaque piste conductrice (C) du rouleau (26 à 30) étant en contact avec deux pistes conductrices (C) des bagues mobile (20) et fixe (22) en vis-à-vis. 1. Device for the electrical connection of conductors (40,42) carried by a fixed member (16) and a member (14) rotatable relative to the fixed member (16), of the type comprising a fixed ring (22), integral of the fixed member (16), electrically connected to at least one first conductor (42), and a rotary ring (20), integral with the rotary member (14), electrically connected to at least one second conductor (40) , and at least one rolling element (26 to 30), interposed between the movable (20) and fixed (22) rings, in electrical contact with these rings (20,22), characterized in that the rolling element is a roller (26 to 30), this roller and the mobile (20) and fixed (22) rings each comprising at least two circular conductive tracks (C) separated by an insulating circular zone (I), each conductive track (C) of the roller (26 to 30) being in contact with two conductive tracks (C) of the movable (20) and fixed (22) rings facing each other. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend trois rouleaux de roulement (26 à 30), au moins un des rouleaux comportant des pistes conductrices (C).  2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises three rolling rollers (26 to 30), at least one of the rollers comprising conductive tracks (C). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les bagues mobile (20) et fixe (22) forment des bagues interne et externe disposées coaxialement l'une à l'intérieur de l'autre, le rouleau (26 à 30) ayant un axe sensiblement parallèle à celui des bagues (20,22) et étant en contact radial avec ces bagues (20,22). 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the movable (20) and fixed (22) rings form internal and external rings arranged coaxially one inside the other, the roller (26 to 30) having an axis substantially parallel to that of the rings (20,22) and being in radial contact with these rings (20,22). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins un élément parmi le rouleau (26 à 30), la bague mobile (20) et la bague fixe (22) comporte au moins deux tronçons annulaires conducteurs, formant les pistes conductrices (C) de l'élément, séparés axialement par un tronçon annulaire isolant, formant la zone isolante de l'élément. 4. Device according to claim 3, characterized in that at least one element among the roller (26 to 30), the movable ring (20) and the fixed ring (22) comprises at least two annular conductive sections, forming the tracks conductors (C) of the element, axially separated by an annular insulating section, forming the insulating zone of the element. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague interne (20) est disposée autour d'un des organes rotatif (14) ou fixe (16) et comporte un manchon interne isolant (34) séparant radialement les tronçons annulaires conducteurs de la bague interne (20) et l'organe (14) entouré par cette bague interne (20). 5. Device according to claim 4, characterized in that the internal ring (20) is arranged around one of the rotary (14) or fixed (16) members and comprises an internal insulating sleeve (34) radially separating the conductive annular sections of the internal ring (20) and the member (14) surrounded by this internal ring (20). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le manchon (34) comporte une fente (36) axiale délimitant à l'intérieur de la bague interne (20) une zone de raccordement électrique des conducteurs (40) aux tronçons conducteurs. 6. Device according to claim 5, characterized in that the sleeve (34) has an axial slot (36) delimiting inside the inner ring (20) an area for electrical connection of the conductors (40) to the conductive sections. 7. Ensemble de colonne de direction pour véhicule automobile, du type comprenant un volant (12) porté par un arbre (14) monté rotatif dans un corps (16) de colonne, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de raccordement (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes, la bague mobile (20) étant solidaire de l'arbre (14) et la bague fixe (22) étant solidaire du corps (16) de colonne. 7. Steering column assembly for a motor vehicle, of the type comprising a steering wheel (12) carried by a shaft (14) rotatably mounted in a column body (16), characterized in that it comprises a connection device (18 ) according to any one of the preceding claims, the movable ring (20) being secured to the shaft (14) and the fixed ring (22) being secured to the body (16) of the column. 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de raccordement électrique (18) est interposé axialement entre le volant (12) et l'extrémité du corps de colonne la plus proche de ce volant, dite extrémité proximale (16A), la bague fixe (22) étant portée par un support (24) prolongeant vers le volant (12) l'extrémité proximale (16A) du corps de colonne.  8. Assembly according to claim 7, characterized in that the electrical connection device (18) is interposed axially between the flywheel (12) and the end of the column body closest to this flywheel, called the proximal end (16A) , the fixed ring (22) being carried by a support (24) extending towards the steering wheel (12) the proximal end (16A) of the column body.
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