Brevet FR2446211A1 — publié le 19800808

L'invention se rapporte à un volant de direction pour véhicules. Un volant de direction comprend une armature métallique noyée dans une garniture en matière plastique lors du moulage de celle-ci. Indépendamment des qualités d'aspect et de confort obtenues par le revêtement en matière plastique, la résistance et le moment d'inertie polaire offerts par l'armature métallique sont des qualités essentielles pour les volants de véhicules automobiles car elles influent directement sur le comportement de ces véhicules. Â l'instar du volant complet, l'armature est constituée d'une jante que des bras associent à un moyeu par lequel le volant est rendu solidaire de l'arbre de direction du véhicule. la jante et les bras sont généralement constitués à partir de fils en acier qui sont convenablement conformés et assemblés entre eux et avec le moyeu et ce, essentiellement ar soudure (brevets français 2.153.670 et 2.254.960). Ce mode de réalisation de l'armature n'est pas sans présenter de nombreux inconvénients - d'une part, plus particulièrement au niveau de l'assemblage des bras et du moyeu, cela rend la résistance du volant tribu taire de la qualité des soudures - d'autre-part, même si la section du fil n'est pas parfaitement circulaire, cette réalisation de l'armature à partir d'un simple fil d'acier rend très aléatoire 11 ancrage de la garni ture sur ledit fil. C'est d'ailleurs pourquoi, notamment pour la jante, cette garniture a souvent tendance à tourner autour du fil et ce, dtautant plus facilement que celle-ci est main tenant, pour des raisons évidentes de sécurité en cas de choc, très fréquemment condituée d'un matériau très souple. - De même, le résultat de l'association de la garniture avec cette telle structure filiforme de l'armature est rarement réussi du fait de la création en certains points de la garni ture d'inévitables amoncellements de matière conduisant à la création de retassures gênantes lors du refroidissement après moulage. - De lus, étant donné que pour obtenir une résistance suffisante les constructeurs de volants ont tendance à choisir des fils de section importante, un tel volant acquiert un moment d'inertie polaire dépassant le seuil des valeurs compatibles avec un bon comportement du véhicule. De tous ces inconvénients, le premier est incontestablement le plus important. En effet, on conçoit aisément que la rupture de la jonction au droit du moyeu revête une gravité extrême, le véhicule devenant incontrôlable. Pour y remédier, les constructeurs ont tenté de mettre en place un contrôle draconien des soudures qui, dans les réalisations connues, assurent seules cette jonction. Or, il s'agit souvent de soudures par résistance pour lesquelles on ne connais guère de moyens de contrtle qui ne soient pas destructifs. Tous les volants ne peuvent donc être contrôlés mais seulement un échantillonnage, ce qui n'apporte donc pas une garantie absolue tout en grevant le prix de revient de manière d'autant plus sensible que seront plus fréquents les prélèvements des échantillons, qui sont voués au rebut, étant donné qu'ils seront détruits par les opérations de contrôle qu'ils doivent subir. Un résultat que l'invention vise à obtenir est un volant dont l'armature a une forme telle que la liaison entre les bras et le moyeu reste garantie même après une éventuelle rupture des soudures en cet endroit. Un autre résultat que l'invention vise à obtenir est un volant ayant une armature qui, notanment sur la jante, assure un ancrage énergique de la garniture. Est également un résultat de l'invention, un volant dont l'armature a une forme facile à marier avec la garniture sans amoncellement de matière et donc évitant la création de cavités lorsqutaprès le moulage, la garniture se solidifiera. Est encore un résultat de l'invention, un volant dont le moment d'inertie polaire ne dépasse pas le seuil des valeurs compatibles avec un bon comportement du véhicule. Pour cela; l'invention a pour objet un volant du type précité, notamment caractérisé en ce que son armature comprend un moyeu ayant une section radiale extérieure de forme polygonale et en ce qu'un logement de section radiale ayant une forme complémentaire à celle-ci est prévu pour ce moyeu au coeur d'une pièce en tôle qui est autant à elle découpée et emboutie pour réaliser les bras assurant le jonction entre le moyeu et la jante de l'armature dudit volant. L'invention sera bien comprise à 1'aide-de la description ci après-faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente, schématiquement - Figure 1: en vue partielle, le volant vu de dessus - Figure 2: une coupe selon II II de la figure 1 Figure 3: une coupe selon III III de la figure 1 - Figure 4:- une coupe selon IV IV de la figure 3 - Figures 5 et 6 : en vue jartielle,deux variantes de réalisation du logement du moyeu - Figure 7 : vue en coupe axiale, une autre variante de réalisa tion. le volant selon l'invention comprend, de manière connue, une armature métallique 1 noyée dans une garniture 2, en matière plastique, lors du moulage de celle-ci. Bol'instar du volant complet, l'armature 1 comprend une jante 9 que des bras 4 associent à un moyeu 5 par lequel le volant est rendu solidaire en rotation de l'arbre de direction 6. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, d'une part, la face latérale 7 du moyeu 5 a radialement une forme polygonale, par exemple hexagonale et, d'autre part, un logement 8 de section radiale complémentaire à celle du moyeu 5 est prévu pour ce moyeu au coeur 9 d'une pièce en tale 10 qui est quant à elle découpée et emboutie pour réaliser les bras 4 assurant la jonction entre le moyeu 5 et la jante 9. Selon une autre caractéristique de l'invention, cette pièce n tôle 10 est emboutie de manière à suivre de très près la forme extérieure du volant, afin que la garniture se présente sous la forme d'une couche 11 assez fine et surtout d'épaisseur esensi- blement constante, évitant donc tout amoncellement localisé de la matière constituant cette garniture et écartant ainsi tous les risques de retassures lors de la solidification de ladite garniture agrès son moulage. La pièce en tôle 10 et le moyeu 5 sont rendus solidaires l'un de l'autre par soudure ou brasure mais, grâce aux-formes polygonales et complémentaires du moyeu 5 et du logement 8, cette soudure ou sure ne joue )lus qu'un rôle d'appoint puisqu'en cas de défaillance, llentratnement du moyeu 5 par la pièce en t81e 10 continue d'être assuré à la manière d'une clef entraînant un écrou. le logement 8 de section polygonale peut se présenter sous diverses formes et izar exemple réaliser une cuvette hexagonale 12 venue d'emboutissage (figure 2). Ce logement 8 eut aussi être formé par rabattement d'ailes 13 découlées au coeur de la pièce en talle (figures 5,6 et 7). Ces ailes rabattues 13 peuvent en plus présenter un talon 14 (figures 6 et 7) servant au positionnement axial de la pièce en tole 10 avant et pendant sa soudure. Ceci permet de plus, en cas de défaillance accidentelle de ladite soudure, de réaliser une bute axiale dans un seul sens (figure 6) ou dans les deux sens si les talons 14 des ailes 13 viennent, élastiquement ou par sertissage, s insérer dans une gorge 15 taillée à la base de la face latérale du moyeu (figure 7). Selon une autre caractéristique de l'invention, la jante 3 de 1 'armature 1 est réalisée par roulage de la bande médiane 16 d'un feuillard (figures 2 et 3) dont les bandes latérales 17 forment alors des ailes constituant un verrou efficace contre la rotation de la garniture autour de l'armature, et ce, même en l'absence de tout autre moyen d'ancrage. Cette forme de jante procure aussi une excellente résistance pour un poids réduit, assurant un moment d'inertie polaire avantageux. Ces ailes 17 réalisent de surcroSt une collerette 18 offrant à la Jante 9 une forme assise sur l'extrémité des bras 4, ce qui est propice à la réalisation en cet endroit d'une bonne soudure 19. On peut néanmoins envisager dans la jante des formes, telles des enecches ou os deformations, coopérant avec les extrémités des bras pour assurer un positionnement angulaire de la jante par rapport au bras avant la soudure et même pour au-delà renforcer la tenue en CEtS de défaillance desdites soudures. I1 est évident que les caractéristiques qui viennent d'être décrites peuvent, sans sortir du cadre de l'invention, êtres utilisées isolément ou en combinaison entre elles. Par exemple, au lieu que la pièce en tôle 10 réalise de manière monobloc, à la fois les bras 4 et le coeur 9 portant le logement du moyeu 5, cette pièce en tale emboutie peut être limitée audit coeur 9 , sur lequel seraient simplement rapportés par soudure les bras réalisés séparément par emboutissage ou par tout autre procédé. Àu contraire, la pièce en tôle emboutie peut aussi s'étendre et réaliser également la jante qui ne sera pas forcément conformée à la façon d'un corps creux. Evidemment, bien que sortant du cadre de l'invention et que,de ce fait, ces pièces ne sont pas représentées, le volant comprend éga lement- des caches ou semelles qui, par des moyens connus, masquent le dispositif de fixation du moyeu sur l'arbre de direction et/ou complètent le volume total du volant. VENDI CT IONS 1. Volant de direction pour véhicule, lequel volant comprend, noyé dans une garniture en matière plastique, lors du moulage de celle-ci, une armature constituée d'une jante que des bras associent à un moyeu par lequel le volant est rendu solidaire de 1' arbre de direction du véhicule, ce volant étant c a r a c t é r is é en ce que son armature comprend un moyeu ayant une section radiale extérieure de forme polygonale et en ce cutun logement de section radiale ayant une forme complémentaire à celle-ci est prévu pour ce moyeu au coeur d'une pièce en tôle qui est quant à elle découpée et emboutie tour réaliser les bras assurant la jonction entre le moyeu et la jante de 1' armature dudit volant. 2. Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement se présente sous la forme diune cuvette issue d'embout-is- sage. 3. Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement est formé par rabattement d'ailes découpées au coeur de la pièce. 4. Volant selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ailes présentent chacune un talon. 5. Volant, selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyeu présente à la base de sa face latérale une gorge dans laquelle s'insèrent les talons desdites ailes. 6. Volant selon l'une Quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce rue la pièce en tôle est emboutie selon une forme suivant de très près la forme extérieure du volant complet et en ce que la garniture se présente de ce fait sous la forme d'une couche d'épaisseur sensiblement uniforme 7. Volant selon l'une "quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce wue la jante est constituée d'un profilé formé par roulage de la bande médiane d ' un feuillard dont les bandes latérales forment alors les ailes dudit profilé.