EP0876941A1 - Connectique à accouplement semi-automatique accompagnant un couplage mécanique - Google Patents

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EP0876941A1
EP0876941A1 EP98440079A EP98440079A EP0876941A1 EP 0876941 A1 EP0876941 A1 EP 0876941A1 EP 98440079 A EP98440079 A EP 98440079A EP 98440079 A EP98440079 A EP 98440079A EP 0876941 A1 EP0876941 A1 EP 0876941A1
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EP
European Patent Office
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plug
mechanical
steering wheel
securing system
connector
Prior art date
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EP98440079A
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German (de)
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EP0876941B1 (fr
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Olivier Zann
Henri Ullius
José Ramon Sanz Pinedo
Luis Gras Tous
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalphi Metal Espana SA
Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Dalphi Metal Espana SA
Eaton Corp
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Publication date
Application filed by Dalphi Metal Espana SA, Eaton Corp filed Critical Dalphi Metal Espana SA
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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
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only
    • H01R13/6315—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only allowing relative movement between coupling parts, e.g. floating connection
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/62—Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/62905—Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances comprising a camming member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the present invention relates generally to steering wheels and tops of motor vehicle steering columns. More specifically, it focuses on the problem of docking frills on said column tops.
  • the new generation of steering wheel allows blind docking, the mechanical connection system between said flywheel and the top of steering column being for example of the clipping type. So the fitter can operate without tools, and especially at a high rate.
  • docking a steering wheel at a column top requires two distinct types of connections: a mechanical connection, only concerned by the previous remark, and a connection electric, whose importance is growing over time.
  • the problem to which the invention relates is at the level of the electrical junction: it is not possible to provide a connector with a plug simply attached to the top of the column and a plug simply fixed to the steering wheel, providing that the docking mechanical will simultaneously operate the electrical junction. Indeed, the electrical connection must be preserved from all constraints mechanical likely to cause micro-cuts, in particular due to the existence of the airbag in the steering wheel.
  • the steering wheel necessarily undergoes mechanical stresses (axial play, runout creating radial stresses, ...), which therefore prevent the above solution from being applied.
  • the problem is so the following: the connection to be provided must absorb the tolerances of positioning of the steering wheel and its runout. In addition, he should not remain no other mechanical stress, so as to be able to guarantee the electrical continuity.
  • the solution proposed by the invention provides that the mechanical connection between the steering wheel and the part of the connector which is attached to it disappears when the electrical connection is made. Maintaining the record in the steering wheel is therefore produced by means of a floating mechanical system which, when mechanically releases said plug, also frees it from all constraints.
  • the invention relates to a securing system one of the two plugs of an electrical connector to a mechanical member, said plug being designed to be detachably connected thereto, the other plug being attached to an assembly to which said member is coupled mechanically along an axis parallel to the axis of the electrical coupling, said system being characterized in that it comprises means for mounting / dismounting of said audit plug / of said mechanical member, said assembly / disassembly is carried out parallel to the coupling axes, the assembly is carried out by simple clipping, while disassembly is carried out by simple pull.
  • the card linked to said organ mechanical for example a steering wheel
  • said organ mechanical for example a steering wheel
  • the plug connected to said mechanical member comprises two flexible legs each having a projection acting as a cam, each of said cams being oriented 180 ° from the other, said legs hoses cooperating with at least one orifice made in said member mechanical, so that when the plug is clipped, said cams rest on a surface opposite the side of the mechanical member making facing the assembly comprising the fixed plug.
  • said legs are preferably identical, the cams being located at their far end from the connection interface.
  • said cams have a plane of symmetry perpendicular to the axis of the plug parallel to the coupling axes.
  • the plug connected to said mechanical member has a rectangular-shaped housing, the flexible legs being arranged at the level of the small faces while the large faces have support flanges for said elastic elements.
  • the mechanical member receiving the plug preferably a handwheel direction, includes an orifice made in a wall substantially perpendicular to the coupling axis, provided with slots capable of receiving flexible legs, the surface of said slots oriented opposite to that looking at the plug being adapted to accommodate the cams of said flexible tabs.
  • the plug connected to the mechanical member is therefore clipped using the tabs side fitted with cams which, thanks to their flexibility, fit into a corresponding shape practiced in said mechanical member, the connection being held by the action of elastic elements on the other side of the wall in which the hole is made.
  • the elastic return elements are fixed in a leaves with wings perpendicularly protruding from the large faces of the housing and which are, in operation, parallel to the wall presenting said orifice, and rest on the other hand on said wall in the vicinity of said orifice.
  • These elastic elements can for example be metal blades of shape respecting the aforementioned spatial configuration.
  • They can also be coil springs arranged, when the plug is clipped into the mechanical member, parallel to the connection axes.
  • said elements can be parts made of synthetic material of the foam type with elastic properties allowing them to exercise a recall action.
  • these parts can be stamps in foam whose opposite face of said wings is self-adhesive.
  • the electrical connector one of the plugs of which is fixed to a steering column type assembly with the other plug attached removably to a mechanical flywheel-type member, or fitted with a mechanical system performing relative axial displacement between said plugs.
  • one of the plugs includes a locking member making it possible to join electrical when the start of the mechanical coupling of the connector is realized, and, by reverse displacement, to undo said electrical junction for bring it to its start mating position.
  • said connector comprises a locking member taking the form of a transverse stirrup sliding laterally in one of the sheets.
  • the mechanical receiving organ of one of the cards can receive either the male plug or the female plug.
  • the female electrical connector which is equipped with the removable fixing of the invention, which however does not include said stirrup transverse.
  • this invention applies perfectly to a vehicle steering wheel to be coupled to a high column, the mechanical connection and the electrical connection being of axes parallel.
  • the completion of the electrical connection is done in a second step, for example by locking the two plugs when in the connected position.
  • the invention is not however limited to the joining system removable from a plug to a steering wheel, but it also relates to a steering wheel management equipped with a form according to the aforementioned terms.
  • the invention also relates to an assembly comprising a steering wheel motor vehicle steering and a steering column top on which is fixed a connector plug intended to cooperate with the plug corresponding to said flywheel, characterized in that, when docking mechanics of the flywheel on said top of column is achieved, the start of the mechanical connection of electrical connector plugs is also executed.
  • said mechanical separation is carried out by the locking of a locking electrical connector.
  • the electrical junction is disconnected by the locking member of a locking electrical connector.
  • the main advantage of the inventions covered by this document lies in the possibility that they offer of allowing the docking of a steering wheel of the as quickly as possible, without tools, so that the productivity of automobiles equipped with this type of steering wheel will be increased. This is done of course respecting the constraints related to the connection, which imposes the particular concept, an example of which will now be described.
  • the two plugs, male (3) and female (4), of the electrical connector are shown in the right part, in cross section, as well as the others elements appearing in these figures.
  • the male connector (3) or male plug (3) has connection sockets (5) intended to be inserted in corresponding holes of the female connector (4) or female plug (4), secured to said steering wheel (1).
  • Said electrical connector also comprises a mechanical coupling, to which we will return in detail below, and for which the connector male (3) plays the role of female receiver, and the female connector (4) plays the role of male element, in a configuration parallel to that of the connection mechanical steering wheel on the top of the steering column.
  • the female plug (4) takes the form of a box with a substantially section rectangular, the large faces of which have lateral wings (11a, 11b) substantially parallel to the wall (8), and on which the elements are fixed elastic (7a, 7b), which rest moreover on said wall (8), as will see it in more detail below.
  • FIGS. 4a to 4c give additional light on these phases, because they are oriented longitudinally with respect to the housing female connector parallelepiped (4). While in the figures previous, the action of the elastic elements (7a, 7b), not shown on these figures, was obvious, this one highlights the action of the legs flexible (6a, 6b).
  • said cams have enabled the release of said plug (4), and are therefore found under the wall (8).
  • the electrical junction is completely realized, the whole being even locked.
  • the male plug is that of a locking electrical connector known per se, said locking being produced by a transverse bracket (13) sliding in the housing (3), operating as follows: the stirrup (13) is provided, on its large faces longitudinal, partially oblique grooves (14a, 14b) forming a cam path intended to cooperate with the studs (12a, 12b) of the female plug (4), studs which appear in particular in FIG. 6.
  • the stirrup (13) is deployed outwards as in FIG. 5, and the paths (14a, 14b), comprising a portion close to the mouth substantially parallel to the connection axis and placed opposite notches (15a, 15b, 15c, 15d), are able to receive the studs (12a, 12b) of the female plug (4).
  • Figure 7 shows a locking electrical connector with its bracket (13), in the initial pre-guiding position, i.e. when the plug female (4) is partially inserted into the male plug (3).
  • This figure shows moreover the cams (16a, 16b) located at the end of each flexible tab (6a, 6b), V-shaped with a flat base.
  • the elastic elements (7a, 7b) are not shown, only the horizontal wing (11) support being figured.
  • FIG. 8a an extremely schematic cross-section shows the female connector (4), as well as the wall (8) and the orifice (10) of the steering wheel (1). So, in FIG. 8a, the cross section of the elastic element is in deformed S, the upper part (17), playing mainly the role of spring, having the form a leaf spring.
  • Figure 8b shows that the lower part (18) follows the shape of the wing (11) and has only at its two ends an upper part (17, 17 '). On the whole of the female plug (4), there is therefore the equivalent of four leaf springs.
  • Figures 9a and 9b show a variant in which the attachment to wings (11) is made at the longitudinal ends, and are connected by a loop upper (19) exerting a more linear action on the wall (8). It's about still with a metal blade, as well as the variant of FIGS. 10a and 10b, comprising on each side a double blade (20a, 20b, 20c, 20d) crosswise.
  • Figure 11 shows a configuration with coil springs (21a, 21b), two or three per large face of the female plug (4).
  • FIG. 12 represents an elastic element (7a, 7b) made of material synthetic, extremely resilient foam type.
  • this element (22a, 22b) is similar to that shown in FIGS. 8a and 8b, the difference, besides the material, residing in the continuity of the upper part.
  • the elastic element (7a, 7b), also made of material synthesis includes a hollow upper cushion (23a, 23b) exerting a return action simultaneously on the wings (11a, 11b) and on the wall (8), said actions being equal and opposite.
  • the upper cushion could be replaced by a full pad, the opposite face of the wings (11a, 11b) is self-adhesive, with no bottom part.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

Système de solidarisation d'une des deux fiches (3, 4) d'un connecteur électrique à un organe mécanique (1), ladite fiche (4) étant prévue pour y être reliée de manière amovible, l'autre fiche (3) étant fixée à un assemblage (2) auquel ledit organe (1) vient s'accoupler mécaniquement suivant un axe parallèle à l'axe de l'accouplement électrique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de montage/démontage de ladite fiche (4) audit/dudit organe mécanique (1), ledit montage/démontage s'exerçant parallèlement aux axes d'accouplement, le montage se réalisant par simple clipsage, alors que le démontage s'effectue par simple traction. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne d'une manière générale les volants et hauts de colonnes de direction de véhicules automobiles. Plus précisément, elle s'attache au problème de l'accostage des volants sur lesdits hauts de colonnes.
La nouvelle génération de volant permet l'accostage en aveugle, le système mécanique de liaison entre ledit volant et le haut de colonne de direction étant par exemple du type à clipsage. Ainsi, le monteur peut opérer sans outil, et surtout à une cadence élevée. Cependant, l'accostage d'un volant à un haut de colonne suppose deux types de connexions distinctes : une connexion mécanique, seule concernée par la remarque précédente, et une connexion électrique, dont l'importance croít d'ailleurs avec le temps.
Le problème auquel s'attache l'invention se situe au niveau de la jonction électrique : il n'est pas possible de prévoir un connecteur avec une fiche simplement fixée au haut de colonne et une fiche simplement fixée au volant, en prévoyant que l'accostage mécanique opèrera simultanément la jonction électrique. En effet, la connexion électrique doit être préservée de toute contrainte mécanique susceptible d'y entraíner des microcoupures, notamment du fait de l'existence de l'airbag dans le volant.
Or, le volant subit nécessairement des contraintes mécaniques (jeu axial, faux rond créant des contraintes radiales, ...), qui empêchent donc que la solution précitée soit appliquée. Le problème posé est donc le suivant : la connectique à prévoir devra absorber les tolérances de positionnement du volant ainsi que son faux rond. De plus, il ne devra subsister aucune autre contrainte mécanique, de manière à pouvoir garantir la continuité électrique.
La solution proposée par l'invention prévoit que la liaison mécanique entre le volant de direction et la partie du connecteur qui y est solidarisée s'efface lorsque la connexion électrique est réalisée. Le maintien de la fiche dans le volant est donc réalisé au moyen d'un système mécanique flottant qui, lorsqu'il libère mécaniquement ladite fiche, la libère également de toute contrainte.
De manière générale, l'invention a trait à un système de solidarisation d'une des deux fiches d'un connecteur électrique à un organe mécanique, ladite fiche étant prévue pour y être reliée de manière amovible, l'autre fiche étant fixée à un assemblage auquel ledit organe vient s'accoupler mécaniquement suivant un axe parallèle à l'axe de l'accouplement électrique, ledit système étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de montage/démontage de ladite fiche audit/dudit organe mécanique, ledit montage/démontage s'exerçant parallèlement aux axes d'accouplement, le montage se réalisant par simple clipsage, alors que le démontage s'effectue par simple traction.
En réalité, dans la solution préconisée, la fiche reliée audit organe mécanique, par exemple un volant de direction, y est solidarisable de manière telle qu'un effort axial dans un sens ou dans l'autre permet sa libération ou sa fixation.
Plus précisément, la fiche reliée audit organe mécanique comporte deux pattes flexibles disposant chacune d'une excroissance faisant office de came, chacune desdites cames étant orientée à 180° de l'autre, lesdites pattes flexibles coopérant avec au moins un orifice pratiqué dans ledit organe mécanique, de telle sorte que lorsque la fiche est clipsée, lesdites cames s'appuient sur une surface opposée au côté de l'organe mécanique faisant face à l'assemblage comportant la fiche fixe.
Dans ce cas, lesdites pattes sont de préférence identiques, les cames étant localisées à leur extrémité distante de l'interface de connexion.
De préférence encore, lesdites cames présentent un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de la fiche parallèle aux axes d'accouplement.
Selon une configuration possible, elles présentent, vers l'extérieur, une forme de V à base plane.
Ces pattes flexibles ne sont cependant pas suffisantes pour assurer correctement la solidarisation de la fiche à l'organe mécanique auquel elle est reliée.
Celle-ci comprend en outre au moins un élément élastique de rappel agissant parallèlement aux axes d'accouplement, et prenant appui en au moins un endroit d'une part sur ladite fiche, et d'autre part sur le côté dudit organe mécanique faisant face à l'assemblage comprenant la fiche fixe, ledit élément élastique exerçant sur chacun d'eux des actions égales et opposées.
De fait, ladite solidarisation est complétée par ces éléments de rappel qui exercent sur l'organe mécanique une action antagoniste de celle des pattes flexibles. Ces deux actions contraires assurent la fixation, et leurs propriétés élastiques permettent d'assurer l'amovibilité et la répétition des mouvements dans les deux sens.
Selon une configuration possible, la fiche reliée audit organe mécanique comporte un boítier d'allure parallélépipédique, les pattes flexibles étant disposées au niveau des petites faces alors que les grandes faces présentent des rebords d'appui pour lesdits éléments élastiques.
L'organe mécanique récepteur de la fiche, de préférence un volant de direction, comprend un orifice pratiqué dans une paroi sensiblement perpendiculaire à l'axe d'accouplement, munis de créneaux pouvant recevoir les pattes flexibles, la surface desdits créneaux orientée à l'opposé de celle regardant la fiche étant adaptée pour loger les cames desdites pattes flexibles.
La fiche reliée à l'organe mécanique est donc clipsée à l'aide des pattes latérales munies de cames s'insérant grâce à leur flexibilité dans un orifice de forme correspondante pratiqué dans ledit organe mécanique, la liaison étant maintenue par action des éléments élastiques de l'autre côté de la paroi dans laquelle est réalisé l'orifice.
En fait, plus précisément, les éléments élastiques de rappel sont fixés d'une part à des ailes dépassant perpendiculairement des grandes faces du boítier et qui sont, en fonctionnement, parallèles à la paroi présentant ledit orifice, et reposent d'autre part sur ladite paroi au voisinage dudit orifice.
Ces éléments élastiques peuvent par exemple être des lames métalliques de forme respectant la configuration spatiale précitée.
Ils peuvent également être des ressorts à boudins disposés, lorsque la fiche est clipsée dans l'organe mécanique, parallèlement aux axes de connexion.
Enfin, lesdits éléments peuvent être des pièces en matériau synthétique du type mousse présentant des propriétés élastiques leur permettant d'exercer une action de rappel.
Selon une configuration possible, ces pièces peuvent être des tampons en mousse dont la face en regard desdites ailes est autocollante.
En fait, pour optimiser l'invention telle qu'elle a été présentée ci-dessus, on a prévu que le connecteur électrique, dont une des fiches est fixée à un assemblage du type colonne de direction et dont l'autre fiche est solidarisée de manière amovible à un organe mécanique de type volant, soit muni d'un système mécanique réalisant un déplacement axial relatif entre lesdites fiches.
De préférence, il s'agit d'un connecteur à verrouillage dont l'une des fiches comporte un organe de verrouillage permettant de réaliser la jonction électrique lorsque le début de l'accouplement mécanique du connecteur est réalisé, et, par déplacement inverse, de défaire ladite jonction électrique pour l'amener à sa position de début d'accouplement.
De préférence encore, ledit connecteur comporte un organe de verrouillage prenant la forme d'un étrier transversal coulissant latéralement dans une des fiches.
Il est évident que l'organe mécanique récepteur d'une des fiches peut recevoir soit la fiche mâle, soit la fiche femelle. Selon la configuration la plus courante, c'est le connecteur électrique femelle qui est doté du système de fixation amovible de l'invention, qui ne comporte cependant pas ledit étrier transversal.
Comme on l'a évoqué précédemment, cette invention s'applique parfaitement à un volant de direction de véhicule à accoupler à un haut de colonne, la connexion mécanique et la connexion électrique étant d'axes parallèles.
Dans le cadre de l'invention, l'achèvement de la connexion électrique se fait dans un second temps, par exemple par verrouillage des deux fiches lorsqu'elle en position connectée.
L'invention ne se limite cependant pas au système de solidarisation amovible d'une fiche à un volant, mais elle concerne également un volant de direction équipé d'une fiche selon les modalités précitées.
L'invention concerne également un assemblage comprenant un volant de direction de véhicule automobile et un haut de colonne de direction sur lequel est fixée une fiche de connecteur destinée à coopérer avec la fiche correspondante dudit volant, caractérisé en ce que, lorsque l'accostage mécanique du volant sur ledit haut de colonne est réalisé, le début de la connexion mécanique des fiches du connecteur électrique est également réalisé.
En outre, l'invention concerne un procédé d'accostage d'un volant de direction de véhicule automobile à un haut de colonne de direction muni d'une fiche fixe de connecteur destinée à coopérer avec la fiche du volant, comportant les étapes suivantes :
  • accostage mécanique du volant sur ledit haut de colonne, réalisant simultanément le début du guidage mécanique de la connexion électrique ;
  • désolidarisation mécanique du connecteur équipant le volant par achèvement de la connexion électrique.
De préférence, ladite désolidarisation mécanique s'effectue par l'organe de verrouillage d'un connecteur électrique à verrouillage.
Enfin, l'invention concerne un procédé de désolidarisation d'un volant de direction de véhicule automobile d'un haut de colonne de direction muni d'une fiche fixe de connecteur destinée à coopérer avec la fiche du volant, comportant les étapes suivantes :
  • déconnexion de la jonction électrique, aboutissant à la connexion mécanique de l'une des fiches au volant ;
  • désolidarisation mécanique du volant par rapport au haut de colonne de direction.
Là encore, la déconnexion de la jonction électrique est réalisée par l'organe de verrouillage d'un connecteur électrique à verrouillage.
L'avantage principal des inventions objet du présent document réside dans la possibilité qu'elles offrent de permettre l'accostage d'un volant de la manière la plus rapide qui soit, sans outil, de sorte que la productivité des automobiles équipées de ce type de volant s'en trouvera accrue. Ceci se fait bien entendu en respectant les contraintes liées à la connectique, laquelle impose la conception particulière dont un exemple va à présent être décrit.
Cette description plus détaillée se fera en référence aux figures annexées, pour lesquelles :
  • Les figures 1 à 3 représentent en section les étapes principales de l'accostage d'un volant muni d'une fiche de connecteur électrique à un haut de colonne de direction.
  • Les figures 4a à 4c représentent schématiquement un tel accostage, le volant et le haut de colonne de direction étant représentés simplifiés, les fiches du connecteur électrique étant en outre vues sous un autre angle.
  • La figure 5 est une vue perspective d'un haut de colonne de direction muni d'une fiche de connecteur électrique.
  • La figure 6 est une vue perspective d'un volant muni d'une fiche de genre opposé.
  • La figure 7 représente, en perspective, un connecteur complet adapté dans le cadre de l'invention.
  • Les figures 8a à 10b représentent des variantes possibles de lames métalliques faisant office d'éléments élastiques de rappel.
  • La figure 11 est une variante à ressorts à boudins, et
  • Les figures 12 et 13 montrent d'autres possibilités utilisant des éléments de rappel en mousse élastique.
En figures 1 à 3, le volant (1) est représenté dans trois positions différentes relativement au haut de colonne (2) de direction, dont on ne distinguera pas, dans la suite, les différents éléments constituants, car ils ne font pas partie de l'invention. La référence (2) doit donc être comprise comme englobant généralement l'ensemble du haut de colonne.
Les deux fiches, mâle (3) et femelle (4), du connecteur électrique sont représentées en partie droite, en coupe transversale, de même que les autres éléments apparaissant en ces figures. Le connecteur mâle (3) ou fiche mâle (3) comporte des prises de connexion (5) destinées à s'insérer dans des orifices correspondants du connecteur femelle (4) ou fiche femelle (4), solidarisée audit volant (1).
Ledit connecteur électrique comprend lui aussi un couplage mécanique, sur laquelle on reviendra en détail dans la suite, et pour laquelle le connecteur mâle (3) joue le rôle de récepteur femelle, et le connecteur femelle (4) joue le rôle d'élément mâle, selon une configuration parallèle à celle de la connexion mécanique du volant sur le haut de colonne de direction. Il n'y a cependant pas d'ambiguïté majeure, et les rôles pourraient être substitués sans qu'il y ait de problèmes, l'important étant de définir les éléments intervenant dans les liaisons: dans la suite, les éléments électriques seront désignés par leur genre.
L'élément femelle (4) est plus complexe que son homologue mâle (3), et comprend un système de solidarisation amovible au volant (1) muni :
  • de pattes flexibles (6) ; et
  • d'éléments élastiques de rappel (7a, 7b)
   qui agissent de part et d'autre d'une paroi (8) du volant (1) dans laquelle est pratiqué un orifice (10) permettant notamment le passage desdites pattes (6), ainsi que de la filerie (9).
La fiche femelle (4) prend la forme d'un boítier de section sensiblement rectangulaire, dont les grandes faces sont dotées d'ailes latérales (11a, 11b) sensiblement parallèles à la paroi (8), et sur lesquelles sont fixés les éléments élastiques (7a,7b), lesquels reposent au surplus sur ladite paroi (8), comme on le verra plus en détail dans la suite.
Enfin, les grandes faces du boítier parallélépipédique du connecteur femelle (4) comportent des plots (12) participant à la liaison mécanique entre les deux fiches, à leur déplacement relatif et à son verrouillage, comme on le verra également plus en détail dans la suite.
Dans la figure 1, le volant (1) et la fiche femelle (4) qui y est attachée sont encore à distance du haut de colonne (2) de direction et de la fiche mâle (3) y fixée.
En figure 2, l'accostage mécanique du volant (1) est effectué, et un amorçage de liaison mécanique est initié pour les fiches (3, 4) du connecteur.
Dans cette position, la fiche femelle (4) est toujours solidarisée au volant (1) bien que les connecteurs mâle et femelle (3, 4) aient commencé leur liaison mécanique.
En figure 3, la liaison mécanique desdites fiches (3, 4) est achevée, c'est à dire que la jonction électrique est complètement réalisée. La fiche femelle (4) est libérée du volant (1), d'une manière que l'on verra par la suite, et elle n'est donc plus soumise aux contraintes mécaniques s'appliquant sur le volant.
Les figures 4a à 4c donnent un éclairage complémentaire sur ces phases, car elles sont orientées longitudinalement par rapport au boítier parallélépipédique du connecteur femelle (4). Alors que dans les figures précédentes, l'action des éléments élastiques (7a, 7b), non représentés sur ces figures, était évidente, celle-ci mettent en exergue l'action des pattes flexibles (6a, 6b).
En figure 4a, les cames équipant l'extrémité des pattes (6a, 6b) reposent sur une surface de la paroi (8), au voisinage de l'orifice (10). Lorsque la connexion mécanique est amorcée (figure 4b), les éléments élastiques sont contraints en pression, et lesdites cames se soulèvent et s'écartent de ladite paroi (8). Ceci est également apparent en figure 2, où l'on voit les éléments (7a, 7b) comprimés, et le sommet du boítier surélevé. Cette contrainte est fonctionnellement importante, car elle aide au guidage axial de la fiche femelle (4) dans la fiche mâle (3).
En figure 4c, lesdites cames ont permis la libération de ladite fiche (4), et se retrouvent par conséquent sous la paroi (8). La jonction électrique est complètement réalisée, l'ensemble étant même verrouillé.
En effet, ainsi qu'il apparaít en figure 5, la fiche mâle est celle d'un connecteur électrique à verrouillage connu en soi, ledit verrouillage étant réalisé par un étrier transversal (13) coulissant dans le boítier (3), fonctionnant de la manière suivante : l'étrier (13) est muni, sur ses grandes faces longitudinales, de rainures (14a, 14b) d'allure partiellement oblique formant un trajet-came destiné à coopérer avec les plots (12a, 12b) de la fiche femelle (4), plots qui apparaissent notamment en figure 6.
En position de repos non verrouillé, l'étrier (13) est déployé vers l'extérieur comme en figure 5, et les trajets (14a, 14b), comprenant une portion proche de l'embouchure sensiblement parallèle à l'axe de connexion et placée en face d'encoches (15a, 15b, 15c, 15d), sont en mesure de recevoir les plots (12a, 12b) de la fiche femelle (4).
Compte tenu de l'allure oblique de la portion suivante des rainures (14a, 14b), lesdits plots viennent cependant en butée à l'issue de la portion axiale. A ce stade, l'accouplement est initié, les éléments élastiques sont en pression (figures 2 et 4b), et le volant (1) est accouplé au haut de colonne de direction (2).
Lorsque l'étrier subit une pression visant à le faire coulisser dans la fiche mâle (3), les parois des rainures (14a, 14b) visibles, ainsi que celles qui sont sur la façade opposée, exercent sur les plots (12) une action qui le conduit à se déplacer dans les rainures (14) jusqu'à leur extrémité, située au fond, c'est à dire à l'opposé de l'embouchure de la fiche (3), de sorte que la fiche femelle (4) est tirée vers le fond de la fiche mâle (3)et se déconnecte du volant.
La connexion électrique est alors complètement achevée, ainsi que l'accouplement mécanique, lequel est au surplus verrouillé.
La figure 7 montre un connecteur électrique à verrouillage muni de son étrier (13), en position de préguidage initiale, c'est à dire lorsque la fiche femelle (4) est partiellement insérée dans la fiche mâle (3). Cette figure montre au surplus les cames (16a, 16b) situés à l'extrémité de chaque patte flexible (6a, 6b), en forme de V à base plane. En revanche, les éléments élastiques (7a,7b) ne sont pas représentés, seule l'aile horizontale (11) support étant figurée. Ces éléments font l'objet des figures suivantes.
Dans celles-ci, une coupe transversale extrêmement schématique figure le connecteur femelle (4), ainsi que la paroi (8) et l'orifice (10) du volant (1). Ainsi, en figure 8a, la section transversale de l'élément élastique est en S déformé, la partie supérieure (17), jouant à titre principal le rôle de ressort, ayant la forme d'un ressort à lame.
La figure 8b montre que la partie inférieure (18) épouse la forme de l'aile (11) et ne comporte qu'à ses deux extrémités une partie supérieure (17, 17'). Sur l'ensemble de la fiche femelle (4), il y a donc l'équivalent de quatre ressorts à lame.
Les figures 9a et 9b montrent une variante dans laquelle l'accrochage aux ailes (11) se fait aux extrémités longitudinales, et sont reliées par une boucle supérieure (19) exerçant une action plus linéaire sur la paroi (8). Il s'agit toujours d'une lame métallique, ainsi que la variante des figures 10a et 10b, comportant de chaque côté une double lame (20a, 20b, 20c, 20d) en croix.
Dans ce cas, l'action est à nouveau plus ponctuelle, effectuée aux quatre coins du boítier de la fiche (4), selon un modus operandi similaire à la variante des figures 8a et 8b.
La figure 11 montre une configuration dotée de ressorts à boudins (21a, 21b), au nombre de deux ou trois par grande face de la fiche femelle (4).
La figure 12 représente un élément élastique (7a,7b) en matériau synthétique, du type mousse extrêmement résiliente. En section, cet élément (22a, 22b) s'apparente à celui qui est montré en figures 8a et 8b, la différence, outre le matériau, résidant dans la continuité de la partie haute.
Enfin, en figure 13, l'élément élastique (7a,7b), également en matériau de synthèse, comprend un coussin supérieur (23a, 23b) creux exerçant une action de rappel simultanément sur les ailes (11a, 11b) et sur la paroi (8), lesdites actions étant égales et opposées. Le coussin supérieur pourrait être remplacé par un tampon plein dont la face en regard des ailes (11a, 11b) est autocollante, et dépourvue de partie inférieure.
Le fonctionnement global est le suivant :
Lorsque l'accostage du volant (1) sur le haut de colonne (2) est mécaniquement réalisé, on se trouve dans la position illustrée en figures 2 et 4b, et proche de celle illustrée en figures 8a à 13: les éléments de rappel sont contraints, et le guidage mécanique d'une fiche du connecteur par rapport à l'autre est commencé.
L'opérateur procède alors au verrouillage en enfonçant l'étrier (13), ce qui a pour effet de tirer le connecteur femelle (4), et de le désolidariser du volant (1). Il n'est donc plus soumis à aucune contrainte mécanique, la filerie (9) étant assez longue pour absorber les éventuelles contraintes s'y exerçant.
A l'inverse, l'enlèvement du volant est précédé de la manipulation inverse sur l'étrier (13), qui a pour effet de pousser le connecteur femelle (4) vers le volant, suffisamment pour que le clipsage axial s'effectue : le volant (1) et la fiche femelle (4) sont à nouveau solidarisés, l'extrémité de ladite fiche étant cependant toujours insérée dans celle de la fiche mâle (3), mais non verrouillée. Il suffit alors d'enlever le volant (1) du haut de colonne pour désengager lesdites extrémités.
Dans un sens ou dans l'autre, ces opérations sont extrêmement simples et rapides à réaliser.

Claims (23)

  1. Système de solidarisation d'une des deux fiches (3, 4) d'un connecteur électrique à un organe mécanique (1), ladite fiche (4) étant prévue pour y être reliée de manière amovible, l'autre fiche (3) étant fixée à un assemblage (2) auquel ledit organe (1) vient s'accoupler mécaniquement suivant un axe parallèle à l'axe de l'accouplement électrique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de montage/démontage de ladite fiche (4) audit/dudit organe mécanique (1), ledit montage/démontage s'exerçant parallèlement aux axes d'accouplement, le montage se réalisant par simple clipsage, alors que le démontage s'effectue par simple traction.
  2. Système de solidarisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fiche (4) reliée audit organe mécanique (1) comporte deux pattes flexibles (6a, 6b) disposant chacune d'une excroissance (16a, 16b) faisant office de came, chacune desdites cames (16a, 16b) étant orientée à 180° de l'autre, lesdites pattes flexibles (6a, 6b) coopérant avec au moins un orifice (10) pratiqué dans ledit organe mécanique (1), de telle sorte que lorsque la fiche (4) est clipsée, lesdites cames (16a, 16b) s'appuient sur une surface opposée au côté de l'organe mécanique (1) faisant face à l'assemblage (2) comportant la fiche (3) fixe.
  3. Système de solidarisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites pattes (6a, 6b) sont identiques, les cames (16a, 16b) étant localisées à leur extrémité distante de l'interface de connexion.
  4. Système de solidarisation selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdites cames (16a, 16b) présentent un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de la fiche (4) parallèle aux axes d'accouplement.
  5. Système de solidarisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites cames (16a, 16b) présentent, vers l'extérieur, une forme de V à base plane.
  6. Système de solidarisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fiche (4) reliée audit organe mécanique (1) comprend au moins un élément élastique (7a, 7b) de rappel agissant parallèlement aux axes d'accouplement, et prenant appui en au moins un endroit d'une part sur ladite fiche (4), et d'autre part sur le côté dudit organe mécanique (1) faisant face à l'assemblage comprenant la fiche (3) fixe, ledit élément élastique (7a, 7b) exerçant sur chacun d'eux des actions égales et opposées.
  7. Système de solidarisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fiche (4) reliée audit organe mécanique (1) comporte un boítier d'allure parallélépipédique, les pattes élastiques (6a, 6b) étant disposées au niveau des petites faces alors que les grandes faces présentent des rebords (11a, 11b) d'appui pour lesdits éléments élastiques (7a, 7b).
  8. Système de solidarisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit organe mécanique (1) comprend un orifice (10) pratiqué dans une paroi (8) sensiblement perpendiculaire à l'axe d'accouplement, munis de créneaux pouvant recevoir les pattes flexibles (6a, 6b), la surface desdits créneaux orientée à l'opposé de celle regardant la fiche étant adaptée pour loger les cames (16a, 16b) desdites pattes flexibles (6a, 6b).
  9. Système de solidarisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les éléments élastiques (7a, 7b) de rappel sont fixés d'une part à des ailes (11a, 11b) dépassant perpendiculairement des grandes faces du boítier et qui sont, en fonctionnement, parallèles à la paroi (8) présentant ledit orifice (10), et reposent d'autre part sur ladite paroi (8) au voisinage dudit orifice (10).
  10. Système de solidarisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits éléments élastiques (7a, 7b) sont des lames métalliques (17, 18, 19, 20).
  11. Système de solidarisation selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits éléments élastiques sont des ressorts à boudins (21).
  12. Système de solidarisation selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits éléments élastiques sont des pièces en matériau synthétique (22, 23) du type mousse présentant des propriétés élastiques leur permettant d'exercer une action de rappel.
  13. Système de solidarisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits éléments élastiques sont des tampons de mousse dont la face en regard desdites ailes est autocollante.
  14. Système de solidarisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite fiche (4) appartient à un connecteur à verrouillage dont l'une des fiches (3) comporte un organe de verrouillage (13) permettant de réaliser la jonction électrique lorsque le début de l'accouplement mécanique du connecteur est réalisé, et, par déplacement inverse, de défaire ladite jonction électrique pour l'amener à sa position de début d'accouplement.
  15. Système de solidarisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit connecteur (3, 4) comporte un organe de verrouillage prenant la forme d'un étrier transversal (13) coulissant latéralement dans une des fiches (3) dudit connecteur électrique.
  16. Système de solidarisation selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est appliqué à la fiche femelle (4), qui ne comporte pas l'étrier transversal (13) de verrouillage.
  17. Système de solidarisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit organe mécanique est un volant de direction (1) de véhicule automobile, ledit assemblage comportant la fiche fixe (3) du connecteur électrique étant un haut de colonne (2) de direction de véhicules, ces deux éléments étant destinés à être solidarisés.
  18. Volant de direction de véhicule automobile équipé d'une fiche (4) de connecteur électrique munie d'un système de solidarisation selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  19. Assemblage comprenant un volant de direction (1) équipé d'une fiche de connecteur électrique selon l'une des revendications 14 à 16, et un haut de colonne (2) de direction sur lequel est fixée une fiche (3) de connecteur destinée à coopérer avec la fiche (4) dudit volant (1), caractérisé en ce que, lorsque l'accostage mécanique du volant (1) sur ledit haut de colonne (2) est réalisé, le début du couplage mécanique des fiches (3, 4) du connecteur électrique est également réalisé.
  20. Procédé d'accostage d'un volant (1) de direction de véhicule automobile selon la revendication 18 à un haut de colonne (2) de direction muni d'une fiche fixe (3) de connecteur destinée à coopérer avec la fiche (4) du volant, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
    accostage mécanique du volant (1) sur ledit haut de colonne (2), réalisant simultanément le début du guidage mécanique de la connexion électrique ;
    désolidarisation mécanique du connecteur (4) équipant le volant (1) par achèvement de la connexion électrique.
  21. Procédé d'accostage d'un volant (1) de direction de véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite désolidarisation mécanique est réalisé par l'organe de verrouillage (13) d'un connecteur électrique à verrouillage.
  22. Procédé de désolidarisation d'un volant (1) de direction de véhicule automobile selon la revendication 18 d'un haut de colonne (2) de direction muni d'une fiche fixe (3) de connecteur destinée à coopérer avec la fiche (4) du volant, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
    déconnexion de la jonction électrique, aboutissant à la solidarisation mécanique de l'une des fiches (4) au volant (1);
    désolidarisation mécanique du volant (1) par rapport au haut de colonne (2) de direction.
  23. Procédé de désolidarisation d'un volant de direction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la déconnexion de la jonction électrique est réalisée par l'organe de verrouillage (13) d'un connecteur électrique à verrouillage.
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