WO1998012074A1 - Contacteur electrique tournant perfectionne - Google Patents

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WO1998012074A1
WO1998012074A1 PCT/FR1997/001666 FR9701666W WO9812074A1 WO 1998012074 A1 WO1998012074 A1 WO 1998012074A1 FR 9701666 W FR9701666 W FR 9701666W WO 9812074 A1 WO9812074 A1 WO 9812074A1
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housing
intermediate element
contactor
contactor according
auxiliary chamber
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PCT/FR1997/001666
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English (en)
Inventor
Michel Hallet
Original Assignee
Sc2N
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/027—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems between relatively movable parts of the vehicle, e.g. between steering wheel and column
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R35/00—Flexible or turnable line connectors, i.e. the rotation angle being limited
    • H01R35/02—Flexible line connectors without frictional contact members
    • H01R35/025—Flexible line connectors without frictional contact members having a flexible conductor wound around a rotation axis

Definitions

  • the present invention relates to the field of rotary electrical contactors.
  • the present invention relates to contactors of the type comprising:
  • a flexible electrically conductive member placed between the fixed element and the movable element of the housing and connected to them.
  • 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 independent control of the steering wheel linked to the steering column.
  • the present invention now aims to improve the known rotary electrical contactors.
  • a contactor of the known type comprising two housing elements capable of relative rotation, a flexible conducting member placed between these two elements, an intermediate element, placed between the two housing elements, freely movable by relative to them, and the flexible conductive member is curved in a loop on the intermediate element, characterized in that the intermediate element defines an auxiliary chamber, between itself and one of the housing elements, adapted to receive a variable number of turns of the flexible conducting member corresponding to a substantially constant length of this member, depending on whether these turns are pressed against said intermediate element or said associated housing element defining the auxiliary chamber, during a relative rotation movement of the two housing elements without significant relative rotation between said intermediate element and the other housing element, and by the fact that said housing element defining the auxiliary chamber in combination with the intermediate element, is equipped with a tongue capable of pivoting between a first retracted position on said housing element when the contactor is driven in a direction which tends to press said conductive member against this element, and a second position in which said tongue extends across
  • the auxiliary chamber is a chamber internal to the intermediate element defined between the intermediate element and a central element making up one of the two housing elements.
  • the auxiliary chamber is defined between the intermediate element and the element of the mobile mobile housing.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a rotary electrical contactor according to the present invention in a first direction of relative rotation
  • FIG. 2 shows another similar cross-sectional view of the same contactor, in a second direction of relative rotation of the two basic elements making up the housing
  • FIG. 3 shows a perspective view of a rotary electrical contactor according to the present invention.
  • a rotary electrical contactor mainly comprising a first fixed box element 100, a second mobile rotating box element 200, an electrically conductive member 300 and an intermediate element 400.
  • the first fixed housing element 100 defines an external cylindrical cage
  • the second mobile housing element with rotation 200 defines a central cylindrical cage.
  • this arrangement can be reversed in the sense that the fixed housing element could be central while the mobile element would define an external cage.
  • the fixed and mobile housing elements 100, 200 can be the subject of numerous embodiments, in particular as regards the structure defining the housing for receiving the conductive member 300, their respective method of fixing and their mode of electrical connection with the ends of the conductive member 300, or of receiving them by crossing the ends of this conductor 300. For this reason, the particular structure of the housing elements 100, 200 will not be described in detail by the following.
  • the flexible electrically conducting member 300 can also be the subject of numerous embodiments. In a manner known per se, it may for example be a bundle of electrically conductive wires insulated from one another, or preferably a printed circuit or a flexible plastic film provided with several parallel metallized tracks.
  • the ends of the flexible conductor 300 are respectively connected to electrical contacts placed in connector bodies provided on the housing elements 100, 200, or else the ends of the flexible conductor 300 pass through and are supported by these housing elements 100, 200 for be connected to external peripheral members such as, for example, a protective bag inflation system such as an airbag and means for controlling such a system.
  • a protective bag inflation system such as an airbag and means for controlling such a system.
  • the relative axis of rotation of the housing elements 100, 200 is referenced 0-0.
  • the intermediate element 400 is placed between the housing elements 100, 200.
  • the intermediate element 400 is freely movable relative to the housing elements 100, 200, that is to say that unlike certain contactors previously proposed, such as described for example in documents FR-A-2665805 and US-A-5046951, the intermediate element 400 is not connected to the housing elements 100, 200 by at least one drive pinion defining a predetermined and imposed displacement ratio between the intermediate element 400 and said housing elements 100, 200.
  • the intermediate element 400 is simply guided in rotation about the aforementioned axis 0-0, between the housing elements 100 and 200.
  • this chamber 402 is adapted to receive a variable number of turns of the conductive member 300 corresponding to a length that is substantially constant of this member, depending on whether these turns are pressed against said intermediate element, or against the associated housing element 200 defining the auxiliary chamber, during a relative movement by rotation of the two housing elements 100, 200, without relative rotation sensitive between said intermediate element 400 and the other housing element 100.
  • the flexible conductive member 300 is curved in a loop on the intermediate element 400.
  • the winding directions of the conductive member 300 in the auxiliary chamber 402 (clockwise towards the center of rotation 0-0) is opposite to the winding direction of the same conductive member 300 on the outside of the intermediate member 400 (clockwise shows away from the center of rotation OO).
  • the auxiliary chamber 402 has a cross section in the general shape of a crescent.
  • the intermediate element 400 is defined mainly by two cylindrical walls 410, 420, of different radius.
  • the external cylindrical wall 410 is centered on the axis of rotation OO.
  • the internal cylindrical wall 420 of lower radius is eccentric relative to the axis of rotation OO.
  • the two walls 410, 420 are joined tangentially.
  • Bedroom auxiliary 402 is defined between the internal cylindrical wall 420 and the cylindrical rotor of the housing element 200.
  • the intermediate element 400 In its zone 430 diametrically opposite to the zone 422 of connection between the walls 410, 420, the intermediate element 400 has a through opening 432, of generally radial orientation relative to the axis of rotation O-O.
  • this opening 432 is preferably curved, for example in the form of a semi-cylindrical sector, to be tangentially connected respectively to the internal surface of the wall 420 and to the external surface of the wall 410.
  • the curved shape of the opening 432 in which the conductive member 300 is engaged and at the level of which the flexible conductive member is curved in a loop as indicated previously, is designed to avoid injuring this conductor 300.
  • the housing element 200 which defines the auxiliary chamber 402 in combination with the intermediate element 400 carries a tongue 500 capable of pivoting.
  • the tongue 500 is made of at least semi-rigid material. It is advantageously plastic.
  • the tongue 500 is pivotally mounted on the housing element 200 around an axis 502 parallel to the axis 0-0 of pivoting of the contactor.
  • the tongue 500 extends in a general direction transverse to the axis
  • the tongue 500 is pivotally mounted on the element 200 in the vicinity of one of its ends.
  • the tongue 500 is placed opposite a housing 220 formed in a generally annular crown 210 of the element 200.
  • the tongue 500 has a generally curved shape concave towards the center 0-0 of the contactor.
  • the tongue 500 is tapered towards its free end opposite the pivot axis 502. Its main surfaces 504, 506 respectively external and internal are delimited by generatrices parallel to the axis O-O. These main surfaces 504, 506 converge towards the free end of the tongue 500.
  • the external surface 504 of the tongue 500 is preferably generally cylindrical of revolution with a radius of curvature identical to that of the external surface of the crown 210 .
  • the internal surface 506 of the tongue is also preferably generally cylindrical of revolution, with a radius of curvature less than that of the external surface 504.
  • the internal surface 506 is advantageously complementary to the surface 222 of the crown 210 defining the bottom of the housing 220.
  • the region of the conductive tape 300 adjacent to its radially internal end fixed to the element 200 passes between said surface 222 defining the bottom of the housing 220 and the internal surface 506 of the tongue 500.
  • the free end 510 of the tongue 500 is radiated, that is to say that its external surface
  • the tongue 500 covers an opening angular around the 0-0 axis of rotation of the contactor of the order of 60 °.
  • the tongue 500 extends counterclockwise from its pivot axis 502, according to the arbitrary representation given in the appended figures.
  • the tab 500 is designed to alternately occupy two positions: a) a first position illustrated in FIG. 1 in which the tab 500 is retracted into the housing 220, obtained when the contactor is driven in one direction which tends to press the conductive tape 300 against the element 200, that is to say a rotation of the element 200 clockwise, and b) a second position illustrated in FIG. 2 in which the tongue 500 extends across the auxiliary chamber 402, between the element 200 and the intermediate element 400 obtained when the contactor is driven in the opposite direction, that is to say for a rotation of the element 200 counterclockwise.
  • the conductive tape 300 leaves the outer chamber formed between the outer surface of the element intermediate 400 and the internal surface of the housing element 100, to wrap around the outside diameter of the housing element 200.
  • the conductive tape 300 undergoes a stress when passing through the opening 432.
  • the intermediate element 400 is located consequently driven in rotation by the conductive tape 300 concentrically with the axis 0-0.
  • the tongue 500 is pressed into the retracted position in the housing 220. Its external surface 504 defined with the external surface of the crown 210 a continuous diameter and not injurious to the ribbon 300.
  • the free part of the ribbon 300 wound around the outside diameter of the housing element 200 can then unwind towards the internal surface of the intermediate element 400, as shown diagrammatically in FIG. 2.
  • the portion of the tape 300 placed in the housing 220 biases the internal surface 506 of the tongue 500 radially outward.
  • the ribbon 300 thus causes the rotation of the tongue 500 around the axis 502 in the second position, until the free end of the tongue 500 comes to rest against a turn of the ribbon 300 adjacent to the internal surface of the intermediate element 400.
  • the ribbon 300 is pressed against the concave surface 433 of the opening 432.
  • the conductive tape 300 then drives the intermediate element 400 anti-clockwise, and the conductive tape 300 leaves the auxiliary chamber 402 and takes place between the exterior surface of the 'intermediate element 400 and the internal surface of the housing element 100.
  • the strip 300 is again subjected to a stress in the opening 432, more precisely on the concave surface 433 thereof.
  • the tongue 500 is again placed in second position, that is to say transversely to the auxiliary chamber 402 as illustrated in FIG. 2.
  • the internal surface 506 of the tongue 500 forms in the second position (FIG. 2), in combination with the internal surface of the intermediate element 400, a continuous connection zone which allows the ribbon 300 to have a natural, non-injurious winding.
  • the free end of the tongue 500 slides without difficulty on the strip 300 or the internal face of the intermediate element 400, thanks to its radiated geometry, although the inclination of the tongue 500 relative to the internal surface of the intermediate element 400 varies during the rotation of the element 200 due to the eccentricity of the auxiliary chamber 402.
  • the tongue 500 serves to support the ribbon 300 and stiffens it. It thus avoids turning the ribbon 300 over on itself in the auxiliary chamber 402 when the element 200 is driven in a counter-clockwise direction.
  • the auxiliary chamber 402 is preferably dimensioned to receive a length of conductive tape 300 corresponding to approximately 80% of the relative displacements required for use between the housing elements 100, 200 without causing displacement of the intermediate element 400.
  • the rotary electrical contactor which has just been described makes it possible to use shorter lengths of tape compared to the devices previously proposed.
  • the rotary electrical contactor allows the ribbon 300 of short length to be used in two specific configurations depending on the angular travel of the device.
  • the first configuration corresponds to short deflections, typically a relative rotation between the housing elements 100, 200 less than one revolution.
  • the ribbon is unwound from the outside diameter of the central housing element 200 towards the internal surface of the intermediate element 400 and vice versa as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the rotary electrical contactor requires only a reduced length of conductive tape 300 compared to previous devices which require such loosening and tightening of the turns of the strip 300 for the entire authorized relative rotation range between the housing elements 100 and 200.
  • the second operating configuration of the contactor according to the invention corresponds to an entire travel, that is to say to a relative rotation between the housing elements 100, 200 over the maximum authorized range.
  • the reversal of the strip 300 is used in the opening 432 of the intermediate element 400. As has been demonstrated previously, this reversal makes it possible to limit the length of the strip 300 relative to the contactors in which the ribbon 300 is shaped in a single spiral without turning.
  • the present invention therefore offers many advantages over prior art rotary electrical contactors. It allows in particular to use a ribbon 300 of shortened length while limiting the stresses applied to the ribbon 300. In fact, in 80% of the operation of the contactor, the ribbon 300 is not moved relative to the opening 432 of the 'intermediate element 400 and therefore does not undergo any particular constraint.
  • the invention could easily be transposed to a variant according to which the auxiliary chamber 402 is formed not on the interior of the intermediate element 400 but on the exterior thereof, that is to say between the exterior surface of the intermediate element 400 and the internal surface of the housing element 100.
  • the tongue 500 is pivotally carried by this housing element 100.
  • the length of flexible conductive member 300 placed in the auxiliary chamber 402 is of the order of half of the total length of this member 300.
  • the rotary electrical switch described above has an eccentric auxiliary chamber 402.
  • the flexible conductor 300 comes to be pressed against the internal surface of the cylindrical wall 420 of the intermediate element 400, it applies a tilting torque on the latter causing an arcing of this intermediate element.
  • a first resistant torque occurs due to the friction of the turns of the flexible conductor 300 between them and a resistant torque due to the friction of the intermediate element 400 relative to the elements 100, 200 of the housing.
  • the mobile element 200 tends to entrain the intermediate element 400 which eliminates the torque due to the bracing.
  • stops may be provided, on the rotary electrical contactor, between the fixed element 100 and the movable element 200, or even between the intermediate element 400 and one of these elements 100 or 200, to limit the authorized angle of rotation, for example and not limited to five turns, between the elements 100 and 200.
  • two extreme configurations authorized for the flexible conductive member 300 can be provided: one in which the member flexible conductor is fully wound, in the form of tight turns on the central element 200 of the auxiliary chamber 402 and the other in which the flexible conductive member 300 is integrally disposed in the chamber between the intermediate element 400 and the member external 100.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un contacteur électrique tournant comprenant deux éléments de boîtier (100, 200) susceptibles de rotation relative, un organe conducteur souple (300) placé entre ces deux éléments (100, 200), un élément intermédiaire (400) placé entre les deux éléments de boîtier (100, 200) pour définir une chambre auxiliaire (402) entre lui-même et l'un des éléments de boîtier, ledit élément de boîtier (200) définissant la chambre auxiliaire (402) en combinaison avec l'élément intermédiaire (400), est équipé d'une languette (500) susceptible de pivotement entre une première position escamotée sur ledit élément de boîtier (200) lorsque le contacteur est entraîné dans un sens qui tend à plaquer ledit organe conducteur (300) contre cet élément (200), et une seconde position dans laquelle ladite languette (500) s'étend en travers de la chambre auxiliaire (402), entre ledit élément de boîtier (200) et l'élément intermédiaire (400) lorsque le contacteur est entraîné dans un sens opposé.

Description

CONTACTEUR ELECTRIQUE TOURNANT PERFECTIONNE
La présente invention concerne le domaine des contacteurs électriques tournants.
Plus précisément, la présente invention concerne les contacteurs du 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 placé entre l'élément fixe et l'élément mobile du boîtier et relié à ceux-ci .
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.
De nombreux contacteurs électriques tournants du type rappelé ci-dessus ont déjà été proposés.
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-2494922 , FR-A- 2667457, US-A-4789342 , US-A-4540223 , FR-A-2667458 , FR-A- 2667456, FR-A-2477789 , DE-A-751684, 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-A- 4875860.
On a décrit dans les documents FR-A-2665805 et US-A-5046951 des contacteurs électriques tournants du type précité comprenant un premier élément de boîtier fixe, un second élément de boîtier mobile à rotation et un organe conducteur souple, qui comprennent en outre un élément intermédiaire, placé entre le premier élément de boîtier fixe et le second élément de boîtier mobile à rotation, dans lesquels l'élément intermédiaire est entraîné en rotation en synchronisme avec le second élément de boîtier mobile à rotation avec un rapport prédéterminé de réduction de vitesse, par l'intermédiaire d'au moins un pignon moteur en prise entre les deux éléments de boîtier fixe et mobile à rotation, et l'organe conducteur souple est disposé en boucle sur cet élément intermédiaire. On a décrit dans les documents US-A-4540223 ,
US-A-5219460 et US-A-3763455 d'autres contacteurs électriques tournants dans lesquels un élément intermédiaire, placé entre les deux éléments de boîtier fixe et mobile en rotation, et sur lequel l'organe conducteur souple est disposé en boucle, est prévu librement mobile par rapport aux deux éléments de boîtier fixe et mobile en rotation et l'organe conducteur souple déplace ledit élément intermédiaire.
La présente invention a maintenant pour but de perfectionner les contacteurs électriques tournants connus .
Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un contacteur du type connu comprenant deux éléments de boîtier susceptibles de rotation relative, un organe conducteur souple placé entre ces deux éléments, un élément intermédiaire, placé entre les deux éléments de boîtier, librement mobile par rapport à ceux-ci, et l'organe conducteur souple est incurvé en boucle sur l'élément intermédiaire, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire défini une chambre auxiliaire, entre lui-même et l'un des éléments de boîtier, adaptée pour recevoir un nombre variable de spires de l'organe conducteur souple correspondant à une longueur sensiblement constante de cet organe, selon que ces spires sont plaquées contre ledit élément intermédiaire ou ledit élément de boîtier associé définissant la chambre auxiliaire, lors d'un déplacement relatif à rotation des deux éléments de boîtier sans rotation relative sensible entre ledit élément intermédiaire et l'autre élément de boîtier, et par le fait que ledit élément de boîtier définissant la chambre auxiliaire en combinaison avec l'élément intermédiaire, est équipée d'une languette susceptible de pivotement entre une première position escamotée sur ledit élément de boîtier lorsque le contacteur est entraîné dans un sens qui tend à plaquer ledit organe conducteur contre cet élément, et une seconde position dans laquelle ladite languette s'étend en travers de la chambre auxiliaire, entre ledit élément de boîtier et l'élément intermédiaire lorsque le contacteur est entraîné dans un sens opposé.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, la chambre auxiliaire est une chambre interne à l'élément intermédiaire définie entre l'élément intermédiaire et un élément central composant l'un des deux éléments de boîtier.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, la chambre auxiliaire est définie entre l'élément intermédiaire et l'élément de boîtier mobile à rotation.
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 transversale d'un contacteur électrique tournant conforme à la présente invention dans un premier sens de rotation relative, la figure 2 représente une autre vue en coupe transversale similaire du même contacteur, dans un second sens de rotation relative des deux éléments de base composant le boîtier,
- la figure 3 représente une vue en perspective d'un contacteur électrique tournant conforme à la présente invention.
On a représenté sur les figures annexées, un contacteur électrique tournant comprenant principalement un premier élément de boîtier fixe 100, un second élément de boîtier mobile à rotation 200, un organe électriquement conducteur 300 et un élément intermédiaire 400. Selon la représentation particulière et non limitative donnée sur les figures annexées, le premier élément de boîtier fixe 100 défini une cage cylindrique externe, tandis que le second élément de boîtier mobile à rotation 200 définit une cage cylindrique centrale. Cependant, cette disposition peut être inversée en ce sens que l'élément de boîtier fixe pourrait être central tandis que l'élément mobile définirait une cage externe.
Pour le reste, les éléments de boîtier fixe et mobile 100, 200 peuvent faire l'objet de nombreux modes de réalisation, notamment quant à la structure définissant le logement de réception de l'organe conducteur 300, à leur mode de fixation respectif et à leur mode de liaison électrique avec les extrémités de l'organe conducteur 300, ou encore de réception en traversée des extrémités de ce conducteur 300. Pour cette raison, la structure particulière des éléments de boîtier 100, 200 ne sera pas décrite dans le détail par la suite.
L'organe conducteur électrique souple 300 peut également faire l'objet de nombreux modes de réalisation. De façon connue en soi, il peut s'agir par exemple d'un faisceau de fils électriquement conducteurs isolés entre eux, ou encore de préférence d'un circuit imprimé ou d'un film plastique souple pourvu de plusieurs pistes métallisées parallèles.
Les extrémités du conducteur souple 300 sont reliées respectivement à des contacts électriques placés dans des corps de connecteur prévus sur les éléments de boîtier 100, 200, ou encore les extrémités du conducteur souple 300 traversent et sont supportées par ces éléments de boîtier 100, 200 pour être reliées à des organes périphériques externes tels que par exemple un système de gonflage de sac de protection type airbag et des moyens de commande d'un tel système.
Sur les figures annexées, l'axe de rotation relatif des éléments de boîtier 100, 200 est référencé 0-0.
L'élément intermédiaire 400 est placé entre les éléments de boîtier 100, 200. L'élément intermédiaire 400 est librement mobile par rapport aux éléments de boîtier 100, 200, c'est-à-dire que contrairement à certains contacteurs proposés antérieurement, tels que décrits par exemple dans les documents FR-A-2665805 et US-A-5046951 , l'élément intermédiaire 400 n'est pas relié aux éléments de boîtier 100, 200 par au moins un pignon moteur définissant un rapport prédéterminé et imposé de déplacement entre l'élément intermédiaire 400 et lesdits éléments de boîtier 100, 200.
En d'autres termes, l'élément intermédiaire 400 est simplement guidé à rotation autour de l'axe 0-0 précité, entre les éléments de boîtier 100 et 200.
Comme on le voit sur les figures annexées, l'élément intermédiaire 400 défini en combinaison avec l'élément de boîtier central 200, une chambre auxiliaire 402. Selon l'invention, cette chambre 402 est adaptée pour recevoir un nombre variable de spires de l'organe conducteur 300 correspondant à une longueur sensiblement constante de cet organe, selon que ces spires sont plaquées contre ledit élément intermédiaire, ou contre l'élément de boîtier associé 200 définissant la chambre auxiliaire, lors d'un déplacement relatif par rotation des deux éléments de boîtier 100, 200, sans rotation relative sensible entre ledit élément intermédiaire 400 et l'autre élément de boîtier 100.
Par ailleurs, comme on le voit sur les figures annexées, selon l'invention, l'organe conducteur souple 300 est incurvé en boucle sur l'élément intermédiaire 400. De ce fait, les sens d'enroulement de l'organe conducteur 300 dans la chambre auxiliaire 402 (sens des aiguilles d'une montre vers le centre de rotation 0-0) est inverse du sens d'enroulement du même organe conducteur 300 sur l'extérieur de l'organe intermédiaire 400 (sens des aiguilles d'une montre en éloignement du centre de rotation O-O) .
Plus précisément, selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention représenté sur les figures annexées, la chambre auxiliaire 402 présente une section droite en forme générale de croissant .
A cette fin, l'élément intermédiaire 400 est défini principalement par deux parois cylindriques 410, 420, de rayon différent. La paroi cylindrique externe 410 est centrée sur l'axe de rotation O-O. En revanche, la paroi cylindrique interne 420 de rayon inférieur est excentrée par rapport à l'axe de rotation O-O. Les deux parois 410, 420 se raccordent tangentiellement . La chambre auxiliaire 402 est définie entre la paroi cylindrique interne 420 et le rotor cylindrique de l'élément de boîtier 200.
Dans sa zone 430 diamétralement opposée à la zone 422 de raccordement entre les parois 410, 420, l'élément intermédiaire 400 présente une ouverture 432 traversante, d'orientation générale radiale par rapport à l'axe de rotation O-O.
Plus précisément, cette ouverture 432 est de préférence incurvée, par exemple sous forme d'un secteur hémicylindrique, pour se raccorder tangentiellement respectivement sur la surface interne de la paroi 420 et sur la surface externe de la paroi 410.
La forme incurvée de l'ouverture 432 dans laquelle est engagé l'organe conducteur 300 et au niveau de laquelle l'organe conducteur souple est incurvé en boucle comme indiqué précédemment, est conçue pour éviter de blesser ce conducteur 300.
En outre, comme on le voit sur les figures annexées, l'élément de boîtier 200 qui définit la chambre auxiliaire 402 en combinaison avec l'élément intermédiaire 400 porte une languette 500 susceptible de pivotement .
La languette 500 est réalisée en un matériau au moins semiridige . Il s'agit avantageusement de matière plastique.
La languette 500 est montée à pivotement sur l'élément de boîtier 200 autour d'un axe 502 parallèle à l'axe 0-0 de pivotement du contacteur. La languette 500 s'étend dans une direction générale transversale à l'axe
O-O.
Plus précisément encore, la languette 500 est montée à pivotement sur l'élément 200 au voisinage de l'une de ses extrémités. La languette 500 est placée en regard d'un logement 220 formé dans une couronne généralement annulaire 210 de l'élément 200. La languette 500 a une forme générale incurvée concave vers le centre 0-0 du contacteur.
Par ailleurs, la languette 500 est effilée en direction de son extrémité libre opposée à l'axe de pivotement 502. Ses surfaces principales 504, 506 respectivement externe et interne sont délimitées par des génératrices parallèles à l'axe O-O. Ces surfaces principales 504, 506 convergent en direction de l'extrémité libre de la languette 500. La surface extérieure 504 de la languette 500 est de préférence globalement cylindrique de révolution avec un rayon de courbure identique à celui de la surface externe de la couronne 210.
La surface interne 506 de la languette est également de préférence globalement cylindrique de révolution, avec un rayon de courbure inférieure à celui de la surface externe 504. La surface interne 506 est avantageusement complémentaire de la surface 222 de la couronne 210 définissant le fond du logement 220.
Comme on le voit sur les figures annexées, la zone du ruban conducteur 300 adjacente à son extrémité radialement interne fixé sur l'élément 200 passe entre ladite surface 222 définissant le fond du logement 220 et la surface interne 506 de la languette 500.
Par ailleurs, comme on le voit à l'examen des figures annexées, l'extrémité libre 510 de la languette 500 est rayonnée, c'est-à-dire que sa surface externe
504 s'incurve progressivement avec un rayon décroissant en rapprochement de l'extrémité libre.
Selon le mode de réalisation illustré sur les figures annexées, la languette 500 couvre une ouverture angulaire autour de l'axe 0-0 de rotation du contacteur de l'ordre de 60°.
Par ailleurs, la languette 500 s'étend dans le sens contraire des aiguilles d'une montre à partir de son axe de pivotement 502, selon la représentation arbitraire donnée sur les figures annexées.
Comme on l'a indiqué précédemment, la languette 500 est conçue pour occuper alternativement deux positions : a) une première position illustrée sur la figure 1 dans laquelle la languette 500 est escamotée dans le logement 220, obtenue lorsque le contacteur est entraîné dans un sens qui tend à plaquer le ruban conducteur 300 contre l'élément 200, c'est-à-dire une rotation de l'élément 200 dans le sens des aiguilles d'une montre, et b) une deuxième position illustrée sur la figure 2 dans laquelle la languette 500 s'étend en travers la chambre auxiliaire 402, entre l'élément 200 et l'élément intermédiaire 400 obtenue lorsque le contacteur est entraîné en sens inverse, c'est-à-dire pour une rotation de l'élément 200 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.
Le fonctionnement du contacteur qui vient d'être décrit est essentiellement le suivant.
Lors d'une rotation importante de l'élément central de boîtier 200 (lié par exemple au volant du véhicule) dans le sens des aiguilles d'une montre, le ruban conducteur 300 quitte la chambre extérieure formée entre la surface extérieure de l'élément intermédiaire 400 et la surface interne de l'élément de boîtier 100, pour s'enrouler autour du diamètre extérieur de l'élément de boîtier 200.
Pendant cette manoeuvre, le ruban conducteur 300 subit une contrainte au passage dans l'ouverture 432. L'élément intermédiaire 400 se trouve par conséquent entraîné en rotation par le ruban conducteur 300 concentriquement à l'axe 0-0.
Dans cette position, la languette 500 est plaquée en position escamotée dans le logement 220. Sa surface externe 504 définie avec la surface externe de la couronne 210 un diamètre continu et non blessant pour le ruban 300.
Lors d'une rotation en sens inverse, c'est-à- dire une rotation de l'élément de boîtier 200 en sens contraire des aiguilles d'une montre, le rayon de courbure de l'ouverture 432 génère une contrainte sur le ruban 300 qui nécessite un certain couple pour l'entraînement de l'élément intermédiaire 400.
La partie libre du ruban 300 enroulée autour du diamètre extérieur de l'élément de boîtier 200 peut alors se dérouler vers la surface interne de l'élément intermédiaire 400, comme cela est schématisé sur la figure 2.
Au cours de ce mouvement, la portion du ruban 300 placée dans le logement 220 sollicite la surface interne 506 de la languette 500 radialement vers l'extérieur. Le ruban 300 provoque ainsi la rotation de la languette 500 autour de l'axe 502 en deuxième position, jusqu'à ce que l'extrémité libre de la languette 500 vienne reposer contre une spire du ruban 300 adjacente à la surface interne de l'élément intermédiaire 400.
Lorsque l'élément de boîtier central 200 est à nouveau déplacé dans le sens des aiguilles d'une montre, le ruban conducteur 300 est à nouveau enroulé en spires de rayon inférieur sur la surface extérieure de l'élément de boîtier 200 et la figure 500 est ramenée en position escamotée comme représenté sur la figure 1.
En revanche, lorsque les spires du ruban logées dans la chambre auxiliaire 402 sont plaquées intégralement contre la surface interne de l'élément intermédiaire 400 et que la rotation de l'élément de boîtier 200 est poursuivie dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, le ruban 300 est plaqué contre la surface concave 433 de l'ouverture 432. Le ruban conducteur 300 entraîne alors l'élément intermédiaire 400 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, et le ruban conducteur 300 quitte la chambre auxiliaire 402 et prend place entre la surface extérieure de l'élément intermédiaire 400 et la surface interne de l'élément de boîtier 100. Pendant cette manoeuvre, le ruban 300 subit de nouveau une contrainte dans l'ouverture 432, plus précisément sur la surface concave 433 de celle-ci.
Au cours de ce dernier déplacement, la languette 500 est à nouveau placée en deuxième position, c'est-à-dire transversalement à la chambre auxiliaire 402 comme illustré sur la figure 2. On remarquera que la surface interne 506 de la languette 500 forme en deuxième position (figure 2), en combinaison avec la surface interne de l'élément intermédiaire 400 une zone de raccordement continue qui permet au ruban 300 un enroulement naturel non blessant. En outre, l'extrémité libre de la languette 500 glisse sans difficulté sur le ruban 300 ou la face interne de l'élément intermédiaire 400, grâce à sa géométrie rayonnée, bien que l'inclinaison de la languette 500 par rapport à la surface interne de l'élément intermédiaire 400 varie au cours de la rotation de l'élément 200 en raison de 1 ' excentre ent de la chambre auxiliaire 402.
L'homme de l'art comprendra qu'en deuxième position, déployée, la languette 500 serve d'appui au ruban 300 et rigidifie celui-ci. Elle évite ainsi un retournement du ruban 300 sur lui-même dans la chambre auxiliaire 402 lorsque l'élément 200 est entraîné dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.
Dans le cadre de la présente invention, la chambre auxiliaire 402 est de préférence dimensionnée pour recevoir une longueur de ruban conducteur 300 correspondant à environ 80% des déplacements relatifs demandés à l'utilisation entre les éléments de boîtier 100, 200 sans entraîner de déplacement de l'élément intermédiaire 400.
L'homme de l'art comprendra que le contacteur électrique tournant qui vient d'être décrit permet d'utiliser des longueurs de ruban raccourcies par rapport aux dispositifs antérieurement proposés. En effet, le contacteur électrique tournant permet d'utiliser le ruban 300 de longueur courte suivant deux configurations particulières en fonction des courses angulaires d'utilisation de l'appareil.
La première configuration correspond à des débattements courts, typiquement une rotation relative entre les éléments de boîtier 100, 200 inférieure à un tour. Dans cette première configuration, le ruban est déroulé du diamètre extérieur de l'élément de boîtier central 200 vers la surface interne de l'élément intermédiaire 400 et vice versa comme représenté sur les figures 1 et 2. Du fait d'une utilisation restreinte de ce principe de desserrement et resserrement des spires dans une chambre, quant à la course angulaire requise, le contacteur électrique tournant ne requiert qu'une longueur réduite de ruban conducteur 300 par rapport à des dispositifs antérieurs qui demandent un tel desserrement et resserrement des spires du ruban 300 pour la totalité de la plage de rotation relative autorisée entre les éléments de boîtier 100 et 200. La deuxième configuration de fonctionnement du contacteur conforme à l'invention, correspond à un débattement entier, c'est-à-dire à une rotation relative entre les éléments de boîtier 100, 200 sur la plage maximale autorisée. Dans le cadre de cette configuration, on utilise le retournement du ruban 300 dans l'ouverture 432 de l'élément intermédiaire 400. Comme cela a été démontré antérieurement, ce retournement permet de limiter la longueur du ruban 300 par rapport aux contacteurs dans lesquels le ruban 300 est conformé en spirale unique sans retournement.
La présente invention offre par conséquent de nombreux avantages par rapport aux contacteurs électriques tournants antérieurs connus. Elle permet notamment d'utiliser un ruban 300 de longueur raccourcie tout en limitant les contraintes appliquées au ruban 300. En effet, dans 80% du fonctionnement du contacteur, le ruban 300 n'est pas déplacé par rapport à l'ouverture 432 de l'élément intermédiaire 400 et par conséquent ne subit pas de contrainte particulière.
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.
En particulier, l'invention pourra aisément être transposée à une variante selon laquelle la chambre auxiliaire 402 est formée non point sur l'intérieur de l'élément intermédiaire 400 mais sur l'extérieur de celui-ci, soit entre la surface extérieure de l'élément intermédiaire 400 et la surface interne de l'élément de boîtier 100. Dans ce cas la languette 500 est portée à pivotement par cet élément de boîtier 100.
De préférence en position point milieu du contacteur, la longueur d'organe conducteur souple 300 placée dans la chambre auxiliaire 402 est de l'ordre de la moitié de la longueur totale de cet organe 300.
Le contacteur électrique tournant précédemment décrit présente une chambre auxiliaire 402 excentrée. Lorsque le conducteur souple 300 vient se plaquer contre la surface interne de la paroi cylindrique 420 de l'élément intermédiaire 400, il applique sur celui-ci un couple de basculement provoquant un arc-boute ent de cet élément intermédiaire. En outre, à l'utilisation, il se produit un premier couple résistant dû au frottement des spires du conducteur souple 300 entre elles et un couple résistant dû au frottement de l'élément intermédiaire 400 par rapport aux éléments 100, 200 du boîtier. Pour améliorer ce contacteur, on peut prévoir, de guider l'élément intermédiaire 400 sur l'élément mobile 200. Ce guidage peut être réalisé par exemple sous forme d'une nervure annulaire 440 formée en périphérie sur l'élément intermédiaire 400, laquelle nervure 440 est engagée dans une gorge complémentaire de l'élément mobile 200.
Ainsi, l'élément mobile 200 à tendance à entraîner l'élément intermédiaire 400 ce qui supprime le couple dû à 1 ' arc-boutement . Par ailleurs, il peut être prévu des butées, sur le contacteur électrique tournant, entre l'élément fixe 100 et l'élément mobile 200, ou encore entre l'élément intermédiaire 400 et l'un de ces éléments 100 ou 200, pour limiter l'angle de rotation autorisé, par exemple et non limitativement à cinq tours, entre les éléments 100 et 200.
Dans ce contexte, on peut prévoir deux configurations extrêmes autorisées pour l'organe conducteur souple 300 : l'une dans laquelle l'organe conducteur souple est intégralement enroulé, sous forme de spires serrées sur l'élément central 200 de la chambre auxiliaire 402 et l'autre dans laquelle l'organe conducteur souple 300 est intégralement disposé dans la chambre entre l'élément intermédiaire 400 et l'organe externe 100.
Cependant, on peut également prévoir que, dans la seconde configuration, correspondant à une position extrême autorisée par les butées mécaniques, il reste une certaine longueur de ruban conducteur 300 dans la chambre auxiliaire 402. Cette disposition permet d'augmenter le débattement angulaire autorisé entre les éléments 100 et 200, sans déplacement de l'élément intermédiaire 400, par simple variation du diamètre moyen des spires dans la chambre auxiliaire 402. En d'autres termes, cette disposition permet d'augmenter la plage angulaire de fonctionnement du contacteur, sans déplacement de l'organe conducteur souple 300 dans le passage 432.

Claims

REVENDICATIONS
1. Contacteur électrique tournant du type connu comprenant deux éléments de boîtier (100, 200) susceptibles de rotation relative, un organe conducteur souple (300) placé entre ces deux éléments (100, 200), un élément intermédiaire (400) placé entre les deux éléments de boîtier (100, 200) librement mobile par rapport à ceux-ci, et l'organe conducteur souple (300) étant incurvé en boucle sur l'élément intermédiaire (400), caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire (400) définit une chambre auxiliaire (402) entre lui-même et l'un des éléments de boîtier, adaptée pour recevoir un nombre variable de spires de l'organe conducteur (300) souple correspondant à une longueur sensiblement constante de cet organe, selon que ces spires sont plaquées contre ledit élément intermédiaire (400) ou ledit élément de boîtier (200) associé et définissant la chambre auxiliaire (402) , lors d'un déplacement relatif à rotation des deux éléments de boîtier (100, 200) sans rotation relative sensible entre ledit élément intermédiaire (400) et l'autre élément de boîtier (100) , et par le fait que ledit élément de boîtier (200) définissant la chambre auxiliaire (402) en combinaison avec l'élément intermédiaire (400), est équipée d'une languette (500) susceptible de pivotement entre une première position escamotée sur ledit élément de boîtier (200) lorsque le contacteur est entraîné dans un sens qui tend à plaquer ledit organe conducteur (300) contre cet élément (200) , et une seconde position dans laquelle ladite languette (500) s'étend en travers de la chambre auxiliaire (402) , entre ledit élément de boîtier (200) et l'élément intermédiaire (400) lorsque le contacteur est entraîné dans un sens opposé .
2. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la languette (500) est au moins semi-rigide.
3. Contacteur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'axe de pivotement
(502) de la languette (500) est parallèle à l'axe 0-0 de rotation du contacteur.
4. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la languette (500) est montée à rotation au niveau de l'une de ses extrémités.
5. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la languette (500) est placé en regard d'un logement (220) formé dans une couronne (210) de l'élément de boîtier (200) définissant la chambre auxiliaire (402) et par le fait que la surface externe (504) de la languette (500) est cylindrique de révolution complémentaire de la surface externe de ladite couronne, tandis que la surface interne (506) de la languette (500) est complémentaire du fond du logement (220) .
6. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la surface externe (504) de la languette (500) présente un rayon variable décroissant en direction de son extrémité libre.
7. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'organe conducteur souple (300) passe entre la languette (500) et l'élément (200) du boîtier qui porte celle-ci à pivotement.
8. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la languette (500) couvre une ouverture angulaire de l'ordre de 60° par rapport à l'axe de rotation du contacteur.
9. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la chambre auxiliaire (402) est une chambre interne à l'élément intermédiaire (400) définie entre l'élément intermédiaire (400) et un élément central (200) composant l'un des deux éléments de boîtier.
10. Contacteur selon l'une des revendications
1 à 8, caractérisé par le fait que la chambre auxiliaire (402) est une chambre externe à l'élément intermédiaire (400) définie entre l'élément intermédiaire (400) et un élément externe (100) composant l'un des deux éléments de boîtier.
11. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que la chambre auxiliaire (402) est définie entre l'élément intermédiaire (400) et l'élément de boîtier (200) mobile à rotation.
12. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire (400) est défini par deux parois cylindriques (410, 420) excentrées.
13. Contacteur selon la revendication 12, caractérisé par le fait que l'une des parois cylindriques (410), externe, est centrée sur l'axe de rotation (O-O) du contacteur, tandis que l'autre paroi cylindrique (420) , interne, est excentrée par rapport à cet axe de rotation (O-O) .
14. Contacteur selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé par le fait que les deux parois cylindriques (410, 420) se raccordent tangentiellement .
15. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaire (400) possède une ouverture transversale généralement radiale (432) .
16. Contacteur selon la revendication 15, caractérisé par le fait que l'ouverture (432) est incurvée, par exemple en secteur de cylindre.
17. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait que la chambre auxiliaire (402) est en forme générale de croissant.
18. Contacteur selon l'une des revendications
1 à 17, caractérisé par le fait que la chambre auxiliaire (402) est dimensionnée pour recevoir une longueur de ruban (300) autorisant un déplacement relatif à rotation entre les deux éléments de boîtier (100, 200) , approximativement sur 80% du fonctionnement du contacteur, sans imposer de déplacements relatifs de l'élément intermédiaire (400).
19. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait que l'élément intermédiaie (400) est guidé par l'élément mobile (100).
20. Contacteur selon la revendication 19, caractérisé par le fait que le guidage de l'élément intermédiaire (400) sur l'élément mobile (100) est obtenu par l'engagement d'une nervure (440) dans une gorge annulaire complémentaire prévue sur ces éléments.
21. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé par le fait qu'il est prévu des butées, entre l'élément fixe (100) et l'élément mobile (200), ou encore entre l'élément intermédiaire (400) et l'un de ces éléments (100 ou 200), pour limiter l'angle de rotation autorisé, par exemple et non limitativement à cinq tours, entre les éléments (100 et 200) .
22. Contacteur selon l'une des revendications
1 à 21, caractérisé par le fait qu'il est adapté pour définir deux configurations extrêmes autorisées pour l'organe conducteur souple (300) : l'une dans laquelle l'organe conducteur souple est intégralement enroulé, sous forme de spires serrées sur l'élément du boîtier (200) qui définit la chambre auxiliaire (402) et l'autre dans laquelle l'organe conducteur souple (300) est intégralement disposé entre l'élément intermédiaire (400) et l'autre élément (100) du boîtier.
23. Contacteur selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé par le fait qu'il est adapté pour définir deux configurations extrêmes autorisées pour l'organe conducteur souple (300) : l'une dans laquelle l'organe conducteur souple est intégralement enroulé, sous forme de spires serrées sur l'élément du boîtier (200) qui définit la chambre auxiliaire (402) et l'autre dans laquelle l'organe conducteur souple (300) est en partie disposé entre l'élément intermédiaire (400) et l'autre élément (100) du boîtier, et en partie disposé dans la chambre auxiliaire (402) .
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