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WO 2006/008374 1 PCT/FR2005/001517
SYSTEME DE CONNEXION AUTOMATIQUE DE DEUX
CIRCUITS ELECTRIQUES D'UN VEHICULE.
L'invention concerne un système de connexion automatique de
deux circuits électriques d'un véhicule, et plus précisément un système
de connexion automatique d'un circuit électrique principal du véhicule à
un circuit électrique auxiliaire d'un sous-ensemble, tel qu'un siège, du
véhicule.
Le document US-A-5.752.845 décrit un agencement dans lequel le
sous-ensemble est monté sur un élément de structure du véhicule selon
une direction de montage sensiblement verticale, un élément auxiliaire
de connecteur électrique, fixe sur le sous-ensemble étant accouplé à un
élément principal de connecteur électrique porté par l'élément principal
de connecteur électrique porté par l'élément de structure. L'élément
principal de connecteur électrique est mobile par rapport à l'élément de
structure, entre une position de repos vers laquelle il est rappelé
élastiquement, et une position de connexion vers laquelle il est déplacé
automatiquement par le sous-ensemble.
Le document EP 1.135.833 décrit un agencement du même type
dans lequel l'élément principal de connecteur électrique est monté
basculant par rapport à l'élément de structure du véhicule, autour d'un
axe horizontal d'articulation, l'élément auxiliaire de connecteur électrique
portant une patte de commande pour faire basculer l'élément principal de
connecteur de sa position de repos vers sa position de connexion.
Du fait que l'élément principal de connecteur électrique est monté
basculant autour d'un axe horizontal d'articulation, il faut, pour assurer le
rattrapage des jeux au moment de la connexion, utiliser une platine
intermédiaire guidée, et sollicitée par plusieurs ressorts agissant dans des
directions différentes. L'élément principal de connecteur est monté sur
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cette platine intermédiaire et il est sollicité vers sa position de repos par
un autre ressort.
L'agencement ainsi décrit est complexe, il comporte un nombre
élevé de pièces à assembler et plusieurs ressorts ; il est en conséquence
délicat à monter et à mettre en oeuvre.
Un but de la présente invention est de s'affranchir de la complexité
des agencements connus et de proposer un système de connexion simple
et facile à mettre en oeuvre, tout en étant fiable.
Un autre but de la présente invention est de proposer un système
de connexion sans interaction avec la structure de support de la
connexion.
L'invention a pour objet un système de connexion automatique
d'un circuit électrique principal d'un véhicule à un circuit électrique
auxiliaire d'un sous-ensemble tel qu'un siège, du véhicule, déplaçable
pour sa fixation à un élément de structure du véhicule selon une direction
de montage sensiblement verticale, ledit système comprenant un porte-
contacts auxiliaire, fixe sur le sous-ensemble, et un porte-contacts
principal mobile sur l'élément de structure, entre une position de repos
vers laquelle il est rappelé élastiquement et une position de connexion
vers laquelle il est entraîné automatiquement par le porte-contacts
auxiliaire lors du montage du sous-ensemble sur l'élément de structure
du véhicule, la connexion entre le porte-contacts principal et le porte-
contacts auxiliaire étant assurée dans un plan sensiblement vertical,
caractérisé en ce que : le porte-contacts principal est monté oscillant dans
un support de l'élément de structure, en appui sur un ressort, et comporte
des organes en saillie pour assurer le guidage du porte-contacts auxiliaire
au cours du mouvement de connexion.
Selon d'autres caractéristiques :
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- les organes en saillie comprennent des excroissances disposées
sur les faces latérales du porte-contacts principal et destinées à guider les
faces latérales du porte-contacts auxiliaire ;
- les excroissances présentent un profil arrière destiné à coopérer
avec une rampe portée par le porte-contacts auxiliaire ;
- le porte-contacts principal porte sur sa face avant une lèvre
inférieure destinée à coopérer avec la partie inférieure du porte-contacts
auxiliaire ;
- le porte-contacts principal porte sur sa face avant une lèvre
supérieure destinée à coopérer avec une arête du porte-contacts
auxiliaire ;
- le porte-contacts principal porte un doigt d'actionnement d'un
actionneur porté par le porte-contacts auxiliaire pour assurer le
déshuntage des contacts auxiliaires en fin de connexion ;
- le ressort a une extrémité fixée au support, son autre extrémité
libre, et il est replié en arrondi sous le porte-contacts principal.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit porte-
contacts principal et ledit porte-contacts auxiliaire comportent chacun un
moyen de protection recouvrant leurs éléments de contact respectifs,
chacun desdits moyens de protection comportant une portion
conductrice, chacun desdits moyens de protection étant mobile entre une
position inactive dans laquelle ladite portion conductrice n'est pas en
contact avec lesdits éléments de contact correspondants et une position
active dans laquelle ladite portion conductrice est en contact avec lesdits
éléments de contact correspondants, lesdits moyens de protection étant
aptes à prendre automatiquement ladite position active lorsque ledit
porte-contacts principal est déplacé jusqu'à ladite position de connexion,
lesdites portions conductrices de chacun desdits moyens de protection
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étant en contact lorsque lesdits moyens de protection sont dans ladite
position active.
De préférence, chacun desdits moyens de protection comporte une
membrane souple, ladite membrane étant fixée de manière étanche à un
rebord entourant lesdits éléments de contact, ladite portion conductrice
comportant des plots métalliques traversant ladite membrane.
D'autres caractéristiques ressortent de la description qui suit faite
avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue en coupe axiale partielle du
système de connexion automatique selon un mode de réalisation de
l'invention, au début du mouvement de descente du porte-contacts
auxiliaire,
- la figure 2 représente une vue en coupe axiale partielle du
système de connexion de la figure 1 au moment de l'entrée en contact
mécanique du porte-contacts auxiliaire avec de porte-contacts principal,
- la figure 3 représente une vue en coupe axiale partielle du
système de connexion de la figure 1 au moment de l'entrée en contact
électrique des contacts de la rangée inférieure des porte-contacts
auxiliaire et principal,- la figure 4 représente une vue en coupe axiale
partielle du
système de connexion de la figure 1 après réalisation complète de la
connexion,
- la figure 5 représente une vue en coupe agrandie des contacts de
la figure 3, - la figure 6 représente une vue en coupe agrandie
des contacts de
la rangée supérieure après leur entrée en contact,
- la figure 7 représente une vue en coupe agrandie des contacts de
la figure 6 avant le déshuntage,
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- la figure 8 représente une vue en coupe agrandie des contacts de
la figure 7 après le déshuntage, c'est-à-dire au stade de la figure 4,
- la figue 9 est une vue similaire à la figure 1 montrant un
deuxième mode de réalisation de l'invention, et
- la figure 10 représente une vue en coupe axiale partielle du
système de connexion de la figure 9 après réalisation complète de la
connexion.
Sur la figure 1, un support 1 solidaire du plancher du véhicule
constitue une sorte de boîtier ouvert à sa partie supérieure, présentant
une cloison arrière et une cloison avant 3 entre lesquelles vont se
déplacer d'une part le porte-contacts principal 4, d'autre part le porte-
contacts auxiliaire 5.
Le support 1 comporte deux cloisons latérales, parallèles au plan
de la feuille, présentant chacune une glissière verticale ouverte en
entonnoir vers le haut, destinée à recevoir, à coulissement libre, un doigt
porté latéralement par le porte-contacts principal 4, sensiblement à sa
base et vers l'avant. Le porte-contacts principal est ainsi guidé lors de
son insertion dans le support 1.
Au fond du support 1 est disposé un ressort 6 sous forme d'une
lame, dont une extrémité avant 7 est fixée rigidement à l'avant au fond
du support 1. La lame est pliée vers le haut pour être décollée du fond du
support 1, puis repliée en arrondi vers le bas sous le porte-contacts
principal et son autre extrémité 8 ou extrémité arrière est libre et coudée
sous le fond du support 1, en passant dans une lumière du fond du
support 1 à travers laquelle elle peut passer en cas de pression sur son
arrondi.
Sur leur bord supérieur, les cloisons du support 1 présentent des
chanfreins tels que 9 pour guider le porte-contacts principal 4 lors de sa
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mise en place dans le support 1, et le porte-contacts auxiliaire 5 lors de
son mouvement de descente.
Le porte-contacts principal 4 est en forme générale de
parallélépipède rectangle. Sa face arrière 10 est, en position de repos, en
appui sur la cloison arrière 2 du support 1. Sa face avant 11 laisse
dépasser des contacts électriques répartis en une rangée inférieure 12 et
une rangée supérieure 13 dans l'exemple de réalisation représenté, sans
que le nombre de ces rangées soit limitatif. La face inférieure 14 du
porte-contacts principal 4 se prolonge vers l'avant par une lèvre
inférieure 15 oblique.
La face supérieure 16 du porte-contacts principal 4 se prolonge
vers l'avant par une lèvre supérieure 17 oblique. Les lèvres 15 et 17 sont
divergentes. Les faces latérales du porte-contacts principal 4 portent des
excroissances telles que 18 ayant vers l'avant un profil en forme de corne
dirigée vers le haut.
De manière connue en soi, les contacts électriques des deux
rangées 12 et 13 sont reliés à leur partie arrière à un câble faisant partie
du circuit électrique du véhicule, et non représenté.
Le porte-contacts auxiliaire 5 se présente sous forme d'un bloc
ayant une partie avant et une partie arrière. La partie avant comporte à sa
partie inférieure deux rangées de contacts destinés à être placés contre
les contacts du porte-contacts principal, et répartis respectivement en une
rangée inférieure 19 et une rangée supérieure 20. Ces deux rangées de
contacts sont logées dans un volume parallélépipédique correspondant
sensiblement au volume du porte-contacts principal 4.
La face avant 21 du porte-contacts auxiliaire 5 est susceptible de
s'appuyer sur la cloison avant 3 du support 1. La partie arrière du porte-
contacts auxiliaire 5 présente des parois latérales telles que 22 dont le
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bord inférieur est muni à l'arrière d'un chanfrein 23 destiné à coopérer
avec le chanfrein 9 de la cloison arrière 2 du support 1. A sa partie
supérieure, la partie arrière du porte-contacts auxiliaire 5 présente une
arête 24 destinée à coopérer avec la lèvre supérieure 17 du porte-contacts
principal 4.
En position de repos, le porte-contacts principal 4 est en appui par
sa face inférieure 14 sur l'arrondi du ressort 6, et par sa face arrière
contre la cloison arrière 2 du support 1. fl est en position basculée vers
l'arrière, sa face avant 11 état légèrement orientée vers le haut.
Le porte-contacts auxiliaire 5, dans son mouvement de descente,
est guidé à l'entrée du support 1 par les chanfreins 9. Le rôle des
chanfreins 23, outre l'aide à l'insertion dans le support 1, est de déplacer
le porte-contacts auxiliaire 5 vers l'avant, sa face avant 21 entrant en
contact avec la cloison avant 3 du support.
Lorsque le mouvement de descente se poursuit (figure 2) , les
parois latérales du porte-contacts auxiliaire 5 sont guidées par les
excroissances 18 du porte-contacts principal 4, ce qui assure un centrage
du porte-contacts auxiliaire 5 dans le plan médian du support 1. Puis,
l'arête 24 arrive au contact de la lèvre supérieure 17 du porte-contacts
principal 4, et une rampe 25 de la paroi latérale 22 du porte-contacts
auxiliaire 5 arrive au contact du profil arrière 26 de l'excroissance 18 du
porte-contacts principal 4.Lorsque le mouvement de descente se poursuit
(figure 3), d'une
part la partie inférieure avant du porte-contacts auxiliaire 5 entre en
appui sur la lèvre inférieure 15, d'autre part l'arête 24 glisse sur la lèvre
supérieure 17, ce qui provoque un basculement vers l'avant du porte-
contacts principal 4 qui pivote sur l'arrondi du ressort 6. La rampe 25
glisse sur le profil arrière 26 et entraîne une translation vers l'arrière du
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porte-contacts auxiliaire qui recule jusqu'à ce que ses parois latérales 22
soient en appui contre la cloison arrière 2 du support 1. Au cours de ce
mouvement combiné les contacts électriques des rangées inférieures 12
et 19 respectivement des porte-contacts principal et auxiliaire entrent en
contact.
Par ailleurs, dans la partie médiane des porte-contacts principal 4
et auxiliaire 5 se réalise un accrochage mécanique entre une traverse 27
du porte-contacts principal et un crochet 28 du porte-contacts auxiliaire.
Enfin, la pression appliquée au porte-contacts principal 4 s'exerce sur le
ressort 6 dont l'extrémité arrière 8 quitte l'appui du fond du support 1.
Lorsque le mouvement de descente s'achève (figure 4), le
pivotement du porte-contacts principal 4 est terminé : sa face avant est
sensiblement verticale ; les contacts des deux rangées inférieures 12, 19
et supérieures 13, 20 sont en appui respectif ; la rampe 25 est en appui
stable sur le profil arrière 26 de l'excroissance 18 ; le crochet 28 est
accroché de façon stable à la traverse 27 ; le ressort 6 est sollicité vers le
bas et son extrémité 8 est nettement décollée du fond du support 1; la
pression du ressort 6 vers le haut assure le maintien stable de la
connexion entre les différents contacts électriques. La surcourse du
ressort 6 permet un rattrapage de course verticale en fin de mouvement
de connexion.
La figure 5 est une vue agrandie des contacts électriques des
rangées inférieures 12, 19 au moment de leur entrée en contact. Le
contact principal 29 de la rangée inférieure 12 et le contact auxiliaire 30
de la rangée inférieure 19 sont décalés verticalement. Un shunt
équipotentiel 31 est représenté, en contact électrique avec le contact
auxiliaire 30.
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Sur la figure 6, les contacts principal 29 et auxiliaire 30 sont en
face l'un de l'autre, après un mouvement relatif qui a pour effet un
nettoyage des contacts électriques. De même, les contacts,
respectivement 32 et 33, des rangées supérieures 13 et 20 sont en
contact.
Sur la figure 7, le shunt 31 commence son retrait vers l'avant et
arrive en butée sur la paroi isolante. Sur la figure 8, le mouvement de
retrait du shunt 31 est terminé, le shunt étant isolé des contacts
électriques par la paroi 34 isolante. Ce mouvement de retrait du shunt est
assuré par un actionneur porté par le porte-contacts auxiliaire 5 qui est
repoussé par un doigt d'actionnement du porte-contacts principal 4. En
fin de connexion, les contacts électriques sont en compression.
Le système de connexion automatique selon l'invention assure la
connexion sans interaction avec les éléments de structure qui supportent
les éléments de connexion.
Le porte-contacts auxiliaire assure le rattrapage de jeu dans le plan
horizontal perpendiculaire au mouvement de connexion. Le porte-
contacts principal est monté oscillant et sert de guide au porte-contacts
auxiliaire grâce à ses éléments en saillies : lèvres supérieure et inférieure,
excroissances avec leur profil arrière.
Le support avec un ressort unique permet d'assurer le maintien en
position de repos du porte-contacts principal, et en fin de connexion,
d'assurer le rattrapage de jeu dans la direction verticale du mouvement
de connexion, et le verrouillage en position de connexion.
Le mouvement de connexion combine une descente du porte-
contacts auxiliaire et un basculement du porte-contacts principal. Au
cours de ce mouvement, intervient un nettoyage des contacts électriques.
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L'actionneur assurant le déshuntage est avantageusement constitué
par un tiroir déplacé, en fin de connexion, par un doigt porté par le porte-
contacts principal.
Ce mouvement du tiroir peut être utilisé pour commander d'autres
fonctions.
Au cours du mouvement de connexion, le porte-contacts principal
pivote sur l'arrondi du ressort, et le ressort ne garde pas la même
position : il en résulte que le porte-contacts principal ne pivote pas par
rapport à un axe fixe.
En se référant aux figures 9 et 10, on va maintenant décrire un
deuxième mode de réalisation. Les éléments du système de connexion
identiques ou similaires au premier mode de réalisation sont désignés par
le même chiffre de référence augmenté du nombre 100 et ne sont pas
décrits à nouveau. Ici, les contacts du porte-contacts principal 104 sont
répartis en une unique rangée 112, ce nombre n'étant pas limitatif., Le
porte-contacts auxiliaire 105 comporte également une unique rangée de
contacts 119.
Le porte-contacts 104 comporte sur sa face avant 111 un rebord
140 entourant la rangée 112. Le rebord 140 comporte sur sa face
intérieure 140a une rainure priphérique 141. Une membrane souple 142,
par exemple réalisée en élastomère, est insérée dans la rainure 141, de
manière que la liaison entre la rainure 141 et la membrane 142 soit
étanche. Des plots métalliques massifs 143, disposés respectivement au
droit de chaque contact de la rangée 112, traversent la membrane 142 et
sont fixés à la membrane 142 de manière étanche. Les plots 143 ont par
exemple une forme sensiblement cylindrique et font saillie de part et
d'autre de la membrane 142. En position de repos (figure 9), la
membrane 142 s'étend dans le plan de à la rainure 141, les contacts de la
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rangée 112 et les plots 143 étant séparés par une distance d, la distance d
étant de préférence supérieure à 0,5 mm.
Le porte-contacts 105 présente de manière similaire un rebord 150
entourant la rangée 119. Le rebord 150 comporte sur sa face intérieure
150a une rainure périphérique 151. Une membrane souple 152, par
exemple réalisée en élastomère, est insérée dans la rainure 151, de
manière que la liaison entre la rainure 151 et la membrane 152 soit
étanche. Des plots métalliques massifs 153, disposés respectivement au
droit de chaque contact de la rangée 119, traversent la membrane 152 et
sont fixés de manière étanche à la membrane 152. Les plots 153 ont par
exemple une forme sensiblement cylindrique et font saillie de part et
d'autre de la membrane 152. En position de repos (figure 9), la
membrane 152 s'étend dans le plan de la rainure 151, les contacts de la
rangée 119 et les plots 153 étant séparés par une distance h, la distance h
étant par exemple égale à la distance d.
En position de repos, le porte-contacts principal 104 est en
position basculée vers l'arrière, sa face avant 111 légèrement orientée
vers le haut, tel que cela a été décrit précédemment. Les membranes 142
et 152 sont planes et les plots 143 et 153 sont distants des contacts de la
rangée 112 et de la rangée 119, respectivement.
Le mouvement de descente est similaire au premier mode de
réalisation. Pendant ce mouvement, les plots 143 et 153, qui se font face,
viennent en appui.
Lorsque la descente se poursuit, la pression exercée par les plots
143 et 153 les uns contre les autres entraîne la déformation des
membranes 142, 152. La profondeur des rebords 140, 150 et la longueur
de la partie en saillie des plots 143, 153 sont prévues pour permettre une
déformation des membranes 142, 152 suffisante, de manière que, lorsque
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la descente se poursuit, les plots 143, 153 soient aptes à venir en appui
sur les contacts des rangées 112, 119 et compriment le ressort intégré de
ces contacts.
En position connectée, les contacts de la rangée 112 sont en
contact avec les plots 143, les plots 143 sont en contact avec les plots
153 et les plots 153 sont en contact avec les contacts de la rangée 119.
Le courant peut alors circuler entre le porte-contacts 104 et le porte-
contact 105. Cette position est représentée sur la figure 10.
Ainsi, les membranes 142, 152 permettent de protéger les contacts
des rangées 112, 119 contre tout écoulement, notamment d'eau,
susceptible de dégrader leurs qualités mécanique et/ou électrique. En
outre, même si les contacts des rangées 112, 119 restent sous tension
lorsque les porte-contacts 104, 105 sont en position de repos, les plots
métalliques 143, 153, qui sont maintenus à distance des contacts par les
membranes 142, 152, ne sont pas alimentés, ce qui augmente la sécurité
du système de connexion.
