EP1528641B1 - Dispositif de liaison électrique entre deux éléments en mouvement relatif - Google Patents

Dispositif de liaison électrique entre deux éléments en mouvement relatif Download PDF

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EP1528641B1
EP1528641B1 EP20030360123 EP03360123A EP1528641B1 EP 1528641 B1 EP1528641 B1 EP 1528641B1 EP 20030360123 EP20030360123 EP 20030360123 EP 03360123 A EP03360123 A EP 03360123A EP 1528641 B1 EP1528641 B1 EP 1528641B1
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    • 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
    • H01R35/04—Turnable line connectors with limited rotation angle with frictional contact members

Definitions

  • the present invention relates to the general technical field of electrical connection and more particularly the connection of parts in relative motion.
  • the present invention relates to any application comprising a moving part, moving relative to a fixed part, an electrical connection to be established between said parts.
  • the latter consist for example of a connector and a moving contact surface.
  • the present invention relates more particularly to the automotive field, in which it is often necessary to use such a connection, especially in the environment of the steering columns. It is therefore often necessary to make an electrical connection between a first fixed element and a second movable element, linked to a moving housing, for example rotating with the steering wheel (see document US-A-6,007,344).
  • the interface is connected to the flexible blades by any means and in particular by welding points and must be fixed or must be arranged optimally relative to the parts in relative motion and son used. This also causes congestion problems often difficult to solve and reliability problems.
  • the object of the present invention is to provide a device for electrical connection between parts in relative movement does not have the disadvantages of the state of the art and allowing its use to reduce the number of parts to establish the electrical connection.
  • Another object of the present invention is to provide an electrical connection device whose technical characteristics make it possible to meet various constraints and requirements related to the realization of a sliding contact on the one hand and to the connection to a standard connector. somewhere else.
  • each electrical branch has two ends of different cross section, the elastic member being made with the end having the smallest cross section.
  • each electrical branch is made in one piece.
  • each electrical branch is made in two parts interconnected by welding or riveting points.
  • connection zones of the constituent parts of the electrical branches are covered at least in part by the support, which is made of plastic.
  • the support is an overmolded part.
  • the first electrical interface has a series of connection terminals made for the ends, protruding from the support and intended to be engaged in the connector.
  • the elastic members are flexible blades.
  • connection terminals made for the ends and the flexible blades made for the other ends extend in directions having an angular inclination of between 30 ° and 180 °, and preferably close to 90 °.
  • the present invention also relates to a steering wheel control of a vehicle comprising an electrical connection device as presented above.
  • the electrical connection device according to the invention is shown in Figures 1 to 3 is intended to be mounted for example on or in the vicinity of a steering column of a vehicle.
  • the electrical connection device is used to electrically connect a contact surface 1 having conductive tracks 2 to a standard electrical connector not shown.
  • the contact surface 1 is for example in motion relative to the electrical connection device.
  • the movement is usually but not exclusively a rotation.
  • the electrical connection device comprises electrical branches 3 electrically insulated relative to each other. We can refer for example to Figure 2.
  • certain electrical branches 3 are electrically connected to each other.
  • a first electrical connection interface is made with a first end 4 of the electrical branches 3, adapted to the mounting of the connector. These first ends 4 are for example intended to engage in the standard electrical connector.
  • a second electrical connection interface is made with the second ends 5 of the electric branches 3. These second ends 5 comprise elastic members establishing a sliding contact with the contact surface 1.
  • the electrical connection device also comprises a support 6 made of plastic material that mechanically holds the electrical branches 3 together.
  • a support 6 made of plastic material that mechanically holds the electrical branches 3 together.
  • the standard electrical connector not shown is mounted directly on the first ends 4, and without the use of an intermediate piece.
  • each electrical branch 3 has a different cross section at its two ends 4 and 5.
  • the resilient members are made with the ends 5 having the smallest cross section. The latter is chosen to guarantee their flexibility and an optimal contact with the contact surface 1, which is caused to move to make sliding contacts.
  • the end 4 of the electrical branches advantageously has a larger cross section so as to give them a greater mechanical rigidity, which allows them to be engaged indirectly in a standard electrical connector.
  • each electrical branch 3 is made in one piece.
  • the latter is for example obtained by molding or by cutting and stamping.
  • the number of component parts of the electrical connection device is very limited and its implementation is particularly simple.
  • each electrical branch 3 is made in two parts interconnected by welding or riveting points. It is thus possible to connect together parts having a larger cross section providing the first ends 4 intended to be engaged in the standard electrical connector and smaller cross-sectional portions having elasticity and flexibility properties allowing ensure sliding contacts.
  • the connection zones of the constituent parts of the electric branches 3 are advantageously covered by the support 6 made of plastic.
  • the support 6 made of plastic material is for example a molded part partially covering the electrical branches 3 except the ends 4 and 5 of said branches 3.
  • Figure 2 shows in a simplified manner partially cut the support 6 of plastic.
  • the first electrical interface advantageously has a series of connection terminals made by the first ends 4 protruding from the support 6 and intended to be engaged in the electrical connector.
  • the second ends 5 are preferably flexible blades constituting the elastic members.
  • connection terminals formed by the ends 4 and the flexible strips produced by the second ends 5 of the electric branches 3 extend in directions having an angular inclination of between 30 and 180 °, and preferably close to one another. 90 °.
  • the second constituent ends 5 of the flexible strips therefore extend substantially parallel or slightly inclined with respect to the plane of extension of the contact surface 1 and the connection terminals made by the first ends. 4, extend substantially orthogonally with respect to the contact surface 1, facilitating the engagement of the electrical connector.
  • the angular orientation between the terminals and the flexible blades can be adjusted.
  • the support 6 of plastic material is split into a first portion 7 and a second portion 8.
  • the first and second parts 7 and 8 are for example overmoulded respectively on the electrical branches 3 constituting the first and the second electrical connection interface.
  • the electrical connection device according to the invention is particularly well suited for use in steering controls in the environment of the steering columns of vehicles.
  • the support 6 and / or the parts 7, 8 may further constitute one or more electronic circuits. Electronic components can also be positioned between the electrical branches to create specific electrical signals.
  • the device according to the invention has the advantage of reducing the number of intermediate parts necessary for the establishment of electrical connections.
  • Another advantage of the device according to the invention is related to the large number of mechanical configurations and miniaturization that can be envisaged.
  • the device according to the invention also has increased robustness of the electrical connection, even in the case of miniaturization.

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  • Steering Controls (AREA)

Description

  • La présente invention se rapporte au domaine technique général de la connectique électrique et plus particulièrement de la connectique de pièces en mouvement relatif.
  • Plus généralement, la présente invention se rapporte à toute application comprenant une partie mobile, en mouvement par rapport à une partie fixe, une liaison électrique devant être établie entre lesdites parties. Ces dernières sont constituées par exemple d'un connecteur et d'une surface de contact en mouvement.
  • La présente invention se rapporte plus particulièrement au domaine automobile, dans lequel il est souvent nécessaire d'avoir recours à une telle connectique, notamment dans l'environnement des colonnes de direction. Il est donc souvent nécessaire de réaliser une connexion électrique entre un premier élément fixe et un second élément mobile, lié à un boîtier en mouvement, par exemple toumant avec le volant de direction (voir le document US-A-6 007 344).
  • On connaît déjà des dispositifs de liaison électrique permettant d'établir une liaison électrique entre des pièces en mouvement relatif, mais ces derniers présentent souvent des inconvénients.
  • En effet, pour établir de tels contacts électriques en particulier un élément en mouvement relatif par rapport à une surface de contact, il est connu d'utiliser des lames flexibles réalisant un contact électrique glissant. Ces contacts glissants doivent respecter des critères d'usure, d'endurance, de flexibilité et d'absorption de contrainte, de corrosion et d'encombrement bien précis.
  • On dispose dans la plupart des cas d'un espace très limité au voisinage des colonnes de direction pour mettre en place des contacts glissants. Les lames flexibles utilisées pour réaliser ces contacts glissants ne présentent cependant pas les caractéristiques techniques satisfaisantes et nécessaires pour pouvoir se connecter à des connecteurs standards électriques.
  • Il est donc indispensable d'utiliser des pièces de connexion intermédiaires, pour réaliser une interface électrique. L'interface est reliée aux lames flexibles par tout moyen et notamment par des points de soudure et doit être fixée ou doit être disposée de façon optimale par rapport aux pièces en mouvement relatif et aux fils utilisés. Ceci pose également des problèmes d'encombrement souvent difficiles à résoudre et des problèmes de fiabilité.
  • Le but de la présente invention vise à réaliser un dispositif de liaison électrique entre des pièces en mouvement relatif ne présentant pas les inconvénients de l'état de la technique et permettant de par son utilisation de réduire le nombre de pièces pour établir la liaison électrique.
  • Un autre but de la présente invention vise à réaliser un dispositif de liaison électrique dont les caractéristiques techniques permettent de répondre à différentes contraintes et exigences liées à la réalisation d'un contact glissant d'une part et à la connexion à un connecteur standard d'autre part.
  • Selon l'invention, le dispositif de liaison électrique entre un connecteur et une surface de contact en mouvement relatif comporte :
    • un ensemble de branches électriques,
    • une première interface de liaison électrique réalisée avec une extrémité des branches électriques et adaptée au montage du connecteur,
    • une seconde interface de liaison électrique, réalisée avec l'autre extrémité des branches électriques, lesquelles comportent des organes élastiques établissant un contact glissant avec la surface de contact,
    • au moins un support isolant électrique réalisant le maintien mécanique des branches électriques entre-elles.
  • Selon un exemple de réalisation, chaque branche électrique présente deux extrémités de section transversale différente, l'organe élastique étant réalisé avec l'extrémité présentant la plus faible section transversale.
  • Selon un exemple de réalisation, chaque branche électrique est réalisée en une seule pièce.
  • Selon un exemple de réalisation, chaque branche électrique est réalisée en deux pièces reliées entre elles par des points de soudure ou de rivetage.
  • Selon un exemple de réalisation, les zones de liaison des pièces constitutives des branches électriques sont recouvertes au moins en partie par le support, lequel est réalisé en matière plastique.
  • Selon un exemple de réalisation, le support est une pièce surmoulée.
  • Selon un exemple de réalisation, la première interface électrique présente une série de bornes de connexion réalisées pour les extrémités, faisant saillie hors du support et destinées à être engagées dans le connecteur.
  • Selon un exemple de réalisation, les organes élastiques sont des lames flexibles.
  • Selon un exemple de réalisation, les bornes de connexion réalisées pour les extrémités et les lames flexibles réalisées pour les autres extrémités, s'étendent selon des directions présentant une inclinaison angulaire comprise entre 30° et 180°, et de préférence voisine de 90°.
  • La présente invention concerne également une commande sous volant d'un véhicule comportant un dispositif de liaison électrique tel que présenté ci-dessus.
  • D'autres caractéristiques et avantages ressortiront également de la description détaillée figurant ci-après, en référence aux dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un dispositif de liaison électrique conforme à l'invention ;
    • la figure 2 représente une vue partiellement découpée à des fins de clarté du dispositif de liaison de la figure 1 ;
    • la figure 3 représente un autre exemple de réalisation d'un dispositif de liaison électrique conforme à l'invention.
  • Le dispositif de liaison électrique conforme à l'invention est représenté aux figures 1 à 3 est destiné à être monté par exemple sur ou au voisinage d'une colonne de direction d'un véhicule. Le dispositif de liaison électrique permet de relier électriquement une surface de contact 1 présentant des pistes conductrices 2 à un connecteur électrique standard non représenté.
  • La surface de contact 1 est par exemple en mouvement par rapport au dispositif de liaison électrique. Le mouvement est en général mais non exclusivement une rotation. Le dispositif de liaison électrique comporte des branches électriques 3 isolées électriquement les unes par rapport aux autres. On pourra se reporter par exemple à la figure 2.
  • Selon un autre exemple de réalisation, certaines branches électriques 3 sont reliées électriquement entre-elles.
  • Une première interface de liaison électrique est réalisée avec une première extrémité 4 des branches électriques 3, adaptées au montage du connecteur. Ces premières extrémités 4 sont par exemple destinées à s'engager dans le connecteur électrique standard.
  • Une seconde interface de liaison électrique est réalisée avec les secondes extrémités 5 des branches électriques 3. Ces secondes extrémités 5 comportent des organes élastiques établissant un contact glissant avec la surface de contact 1.
  • Le dispositif de liaison électrique comporte également un support 6 en matière plastique réalisant le maintien mécanique des branches électriques 3 entre elles. C'est ainsi que le dispositif de liaison électrique conforme à l'invention présente des caractéristiques techniques différentes à chacune de ces interfaces de liaison électrique. Le connecteur électrique standard non représenté est monté directement sur les premières extrémités 4, et ce sans utilisation d'une pièce intermédiaire.
  • Selon un exemple de réalisation, chaque branche électrique 3 présente une section transversale différente à ses deux extrémités 4 et 5. Les organes élastiques sont réalisés avec les extrémités 5 présentant la plus faible section transversale. Cette dernière est choisie pour garantir leur flexibilité et un contact optimal avec la surface de contact 1, laquelle est amenée à se déplacer pour réaliser des contacts glissants.
  • L'extrémité 4 des branches électriques présente avantageusement une section transversale plus importante de manière à leur conférer une rigidité mécanique plus importante, laquelle leur permet d'être engagée indirectement dans un connecteur électrique standard.
  • Selon un exemple de réalisation préférentiel, chaque branche électrique 3 est réalisée en une seule pièce. Cette dernière est par exemple obtenue par moulage ou par découpe et emboutissage. Le nombre de pièces constitutives du dispositif de liaison électrique est donc très limité et sa réalisation est particulièrement simple.
  • Selon un autre exemple de réalisation du dispositif de liaison électrique conforme à l'invention, chaque branche électrique 3 est réalisée en deux pièces reliées entre elles par des points de soudure ou de rivetage. Il est ainsi possible de relier entre elles des parties présentant une section transversale plus importante réalisant les premières extrémités 4 destinées à être engagées dans le connecteur électrique standard et des parties de section transversale moins importantes présentant des propriétés d'élasticité et de flexibilité permettant d'assurer des contacts glissants. Les zones de liaison des parties constitutives des branches électriques 3 sont avantageusement recouvertes par le support 6 en matière plastique. Le support 6 en matière plastique est par exemple une pièce surmoulée recouvrant partiellement les branches électriques 3 hormis les extrémités 4 et 5 desdites branches 3.
  • La figure 2 représente de façon simplifiée partiellement découpée le support 6 en matière plastique. La première interface électrique présente avantageusement une série de bornes de connexion réalisée par les premières extrémités 4 faisant saillie hors du support 6 et destinées à être engagées dans le connecteur électrique. Les secondes extrémités 5 sont de préférence des lames flexibles constituant les organes élastiques.
  • Selon un exemple de réalisation les bornes de connexion réalisées par les extrémités 4 et les lames flexibles réalisées par les secondes extrémités 5 des branches électriques 3, s'étendent selon des directions présentant une inclinaison angulaire comprise entre 30 et 180°, et de préférence voisine de 90°. On pourra se reporter aux figures 1 ou 2. Les secondes extrémités 5 constitutives des lames flexibles s'étendent donc sensiblement parallèlement ou légèrement inclinées par rapport au plan d'extension de la surface de contact 1 et les bornes de connexion réalisées par les premières extrémités 4, s'étendent sensiblement orthogonalement par rapport à la surface de contact 1, facilitant l'engagement du connecteur électrique. En fonction des contraintes liées à l'encombrement des pièces en mouvement relatif et/ou au dispositif de liaison lui-même, l'orientation angulaire entre les bornes et les lames flexibles peut être ajusté.
  • Selon un exemple de réalisation du dispositif de liaison conforme à l'invention représenté à la figure 3, le support 6 en matière plastique est scindé en une première partie 7 et une seconde partie 8. Les première et seconde parties 7 et 8 sont par exemple surmoulées respectivement sur les branches électriques 3 constitutives de la première et de la seconde interface électrique de liaison.
  • Le dispositif de liaison électrique conforme à l'invention est particulièrement bien adapté pour son utilisation dans les commandes sous volant dans l'environnement des colonnes de direction de véhicules.
  • Le support 6 et / ou les parties 7, 8 peuvent en outre constituer un ou plusieurs circuits électroniques. Des composants électroniques peuvent également être positionnés entre les branches électriques pour créer des signaux électriques spécifiques.
  • Le dispositif conforme à l'invention présente l'avantage de réduire le nombre de pièces intermédiaires nécessaires à l'établissement de liaisons électriques.
  • Il permet en outre d'augmenter l'intégration de la mécanique et de l'électronique.
  • Un autre avantage du dispositif conforme à l'invention est lié au grand nombre de configurations mécaniques et de miniaturisation que l'on peut envisager.
  • Le dispositif conforme à l'invention présente également une robustesse accrue de la liaison électrique, et ce, même en cas de miniaturisation.

Claims (10)

  1. Dispositif de liaison électrique entre un connecteur et une surface de contact (1) en mouvement relatif, comportant :
    - un ensemble de branches électriques (3),
    - une première interface de liaison électrique réalisée avec une extrémité (4) des branches électriques (3) et adaptée au montage du connecteur,
    - une seconde interface de liaison électrique, réalisée avec l'autre extrémité (5) des branches électriques (3), lesquelles comportent des organes élastiques établissant un contact glissant avec la surface de contact (1), et
    - et au moins un support (6) isolant électrique, réalisant le maintien mécanique des branches électriques (3) entre-elles.
  2. Dispositif de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque branche électrique (3) présente deux extrémités (4, 5) de section transversale différente, l'organe élastique étant réalisé avec l'extrémité présentant la plus faible section transversale.
  3. Dispositif de liaison selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque branche électrique (3) est réalisée en une seule pièce.
  4. Dispositif de liaison selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque branche électrique (3) est réalisée en deux pièces reliées entre elles par des points de soudure ou de rivetage.
  5. Dispositif de liaison selon la revendication 4, caractérisé en ce que les zones de liaison des pièces constitutives des branches électriques (3) sont recouvertes au moins en partie par le support (6), lequel est réalisé en matière plastique.
  6. Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support (6) est une pièce surmoulée.
  7. Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première interface électrique présente une série de bornes de connexion réalisées par les extrémités (4), faisant saillie hors du support et destinées à être engagées dans le connecteur électrique.
  8. Dispositif de liaison selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les organes élastiques sont des lames flexibles.
  9. Dispositif de liaison selon la revendications 7 et 8, caractérisé en ce que les bornes de connexion réalisées par les extrémités (4) et les lames flexibles réalisées par les autres extrémités (5), s'étendent selon des directions présentant une inclinaison angulaire comprise entre 30° et 180°, et de préférence voisine de 90°.
  10. Commande sous volant d'un véhicule comportant un dispositif de liaison électrique conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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