Brevet FR2467758A1 — publié le 19810430

La présente invention se rapporte à un perfectionnement à un volant pour véhicule automobile, ainsi qu'à un perfectionnement de son procédé de production. Les volants de véhicules automobiles doivent en général absorber la force de réaction de la surface de la route pendant la conduite du véhicule afin d'améliorer la facilité de conduite de ce dernier, et être durablesvis-à-vis d'un choc lors d'une collision du véhicule. Afin de répondre à ces nécessités, dans un volant, on a employé une tige en acier comme âme de la section du pourtour du volant afin d'améliorer la résistance aux chocs et d'augmenter le moment d'inertie, afin d'absorber ainsi la force de réaction dela surface de la route et de maintenir la bonne facilité de conduite du véhicule. Cependant, un volant ainsi fabriqué pose des problèmes parce que son poids augmente inévitablement et son prix augmente également, ce qui contribue à la détérioration de l'économie de carburant du véhicule. Selon un aspect dela présente invention, un volant pour un véhicule automobile est essentiellement construit d'un organe creux léger et dilatable, pouvant conserver sa forme prédéterminée et définissant un espace scellé et étanche aux gaz, et d'une matière plastique renforcée couvrant l'organe creux et en contact avec lui. Selon un autre aspect de l'invention le volant est produit en couvrant d'abord la surface externe de l'organe creux et dilatable au moyen de la matière plastique renforcée en une résine thermodurcissable, en remplissant ensuite l'espace de l'organe creux au moyen d'un gaz à haute pression, et en chauffant enfin la matière plastique renforcée pour la solidifier. Le volant ainsi fabriqué présente une section creuse au moins sur toute la longueur de la section de son pourtour, ainsi on peut obtenir un volant de poids léger ayant une coupe transversale nécessairement importante, avec un faible prix de production et une forte efficacité de production, ce qui permet de surmonter les inconvénients 24677.5s rencontrés dans les volants traditionnels. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemplel lus- trantplusieurs modesde réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan, partiellement en coupe, d'un volant traditionnel pour un véhicule automobile; - la figure 2 est une vue en plan d'un volant pour un véhicule automobile, selon la présente invention; - la figure 3 est une coupe transversale agrandie, faite dans la direction des flèches suivant la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4A est une vue en perspective d'un organe en forme de tube utilisable pour la fabrication du volant de la figure 2; - la figure 4B est une vue en perspective d'un organe en forme de tissu utilisable pour la fabrication du volant de la figure 2; - la figure 4C est une vue en perspective d'une.atière plastique renforcée utilisable pour la fabrication du volant de la figure 2; - la figure 5A est une vue en perspective d'un organe creux avec un tube de connexion en forme de T, utilisable pour la production du volant de la figure 2; - la figure 5B est une vue en perspective semblable à la figure 5A, mais montrant l'organe creux avec deux tubes de connexion en forme de T; - la figure 6 est une vue en perspective d'un organe de base de forme annulaire, utilisable pour la fabrication du volant de la figure 2; - la figure 7est une coupe transversale montrant une étape de production du volant de la figure 2; la figure 8A est une vue en coupe transversale montrant un exemple de mode de connexion d'un organe formant 24i7758 pourtour à un organe central du volant; et - la figure 8B est une coupe transversale semblable à la figure 8A, mais montrant un autre exemple du mode de connexion de l'organe formant pourtour à l'organe central. Pour faciliter la compréhension de la présente invention, on se référera d'abord au volant traditionnel représenté sur la figure 1. Le volant est fait en moulant intégralement ou en formant une section 3 à rayons et des matériaux 2 formant &me circulaire en utilisant une matière plastique renforcée, et de plus les matériaux circulaires 2 pour la section de pourtour 1 sont couverts de mousse de polyuréthane, afin de diminuer ainsi le poids Cependant, afin d'obtenir la section de pourtour 1 ayant une aire en coupe transversale suffisante pour:-rendre la manoeuvre facile avec le volant ainsi fabriqué, il faut augmenter l'aire en coupe transversale des matériaux circulaires formant âme et/ou augmenter la quantité de mousse de polyuréthane utilisée pour le volant. Cela augmente le poids et le prix de production du volant. Ces inconvénients sont remarquables dans des volants à utiliser pour des voitures de sport, car les volants de telles voi- tures doivent avoir des aires en section transversale importante de la section du pourtour. De plus, en formant de la mousse de polyuréthane intégralement avec les matériaux circulaires formant Mme, chaque matériau circulaire formant tme est disposé dans la mousse de poly- uréthane comme un noyau pour le moulage. Une telle opéra- tion pour disposer le matériau formant âme circulaire dans la mousse de polyuréthane est considérablement fastidieuse et difficile, ce qui détériore l'efficacité de production. De ce point de vue, un volant de faible prix, avec une forte efficacité de production et de poids léger est très sérieusement souhaitable. En se référant maintenant aux figures 2 et 3, elles montrent un mode de réalisation d'un volant 10, à utiliser dans un véhicule automobile, selon l'invention. Le volant emmoo 'egnbTqu; %se eL aojojua: enbTIseld eaTqm sI *lnol.anlOd ep uoToeas B apaTTnoTlBJd ue %e 'uoTUeATuTI uoles ç 1.ueI[o np uo^çonpoad ap sep ooad sep 'ge q yi7 seamSn2T xn suegZ;,l: es ue 'uzenbTt[dxe uo '%uemmenbesqnS *'OL,nolanod ep uoToes etl p elleo enb uoTgonlzsuoo emgm ua.aTçoA.a 1ned qOL suoksaz sep uoTr1oes IT enb sapueadmoo uo et%..zo9p ae egalnii;,% m v0k anonod ep uooeas el p Oú uo'. onzsuoo etlnaes enb sTpue. 'sToq no enbTsueld ea-zTsm J;no ue 'aIdmaxe sd 'pm.zo$ qse.uema.zhnooeaJ lenbea apTTTLjos.e egoaoueam enbTIesld eazTq.m El op eoalns Bg w ulo$e uJaeqxe %uemeiAnooaJ un aueTsp L aJada.li a'I eeauTmae:l.gpg, aw zor amal 5z mTuel.uTem %ueaneTd.e s.aeStI:uos xnmTzal.em seo enb.Ue. 9sTuuoTuem snssep-To enbToeuld elnoTtted BT Bp:.rnpue rnsT. e- l.e enbTIsaT9 eqnq. el enb sae.nsq xn-Tça.im ap maoj: ea- 1ned ú xneao eu-eszot anb expuaedmoo uO Baeoio;ueaB nTbTI.sutd eaqTlm tl Bp gasnoue qa uoTssead aBnBBq -q zug OZ unp TTdmeJ zs.e aq.4 unp etaUo; I. Uee 1Be:. Tnpue nsaT: Ble ul 'eqn:. un,p amoj; El.Tobea, enbTseltd eltnoTlled el op I.Tnpue nssT. el 's9o ao suB a. zu xnm 9Tgoue%,p 91. 9Tddod un et uas. d E9 'T,ntT UTe enbT.'eBTd azqrq.nm ue elnoTlled eun,p Tnpua P se nssTq lenbe 'tt9ToBts eI9 9l euuoq sq, aun Iea saeI IT3m sepueS sep B uB nssT% un ue 9,ao, eji. %Lnecd . xnaeo au:agoi0' 'sJnaeLtTe mIue oeg;J.n+qo;se elle puenb ZTjmTpTTos es tueAnod eBqeess oinpoet[qq. euTsa aun e ueTuoo eBo-ojuea anbemTsItd ezoTsm s IkeT;TPT'o.e e9XoJueJ enbT.setld01, eaT.um aun,p eJnoa.ue se ú1l xneLjo euegao,l op auaBexa eoUejns el enol.e 'uoTsseazd lTnensq! zv:S un,p TIdmea %sa ú1 xne.jo euBuzoj *onoyoqnoao un ue gaZo, Bedmexe red csa eqnq, Tenbal TZ aoudse un zTuT$;p,nod zug xne 9gTgqo -ue9a%,p:.9Tadoid eun:UeAzesuoo enbTITsu eBqnq. un:lse ú;. xneJo eauBei-ol 'z2 unp Ttdmeo se IT puenb eldmUexe id eauTmal.gppd emioT es -ezaaSuoo qWUAnod %e,age'E spiod ep ú xnaao eue2zo un pueadmoo 101 uoT.oes ml 'sUOS:z ep qo. uoTq.oas eun q.e mnolnod ep -01O uoTloes eun e%. odmoo 01O 8SL9tZ on peut le voir sur la figure 4A, en formant d'abord une fibre telle qu'une fibre de carbone ou une fibre de verre, par exemple, en un organe 16 en forme de tube dans lequel peut être inséré le tube élastique 13, et en insérant ensuite le tube élastique 13 dans l'organe 16 en forme de tube. Subséquemment, une solution d'une résine thermo- durcissable telle qu'une résine époxy ou une résine.de polyester insaturé est imprégnée ou fixée à l'organe 16 en forme de tube. Par..ailleurs, la matière plastique 14 peut etre constituée, comme on peut le voir sur la figure 4B, en formant d'abord la fibre ci-dessus mentionnée en un organe 17 en forme de tissu, puis en enroulant l'organe 17 autour du tube élastique 13 afin de couvrir toute la surface externe de ce tube élastique 13. Ensuite, la solution ci-dessus mentionnée de la ré1.ne thermodurcissable est imprégnée ou fixée à l'organe 17 en forme de tissu. Comme on peut le voir sur la figure5A, le tube élas- tique 13 est ouvert à ses deux extrémités 15a et 15b qui peuvent être reliées l'une à l'autre par un tube de connexion 19 généralement en forme de T. Le tube 19 comporte deux ouvertures 21a et 21b placées aux deux extrémités libres d'une section courbée 22 et une ouverture 21c placée à l'extrémité libre d'une section droite 23 de ce tube, Les deux extrémités 15a et 15b du tube élastique 13 sont insérées dans les ouvertures 21a et 21b, respectivement et par conséquent l'intérieur du tube élastique est en communication, en maintenant le joint étanche aux gaz. Plusieurs tubes de cornnexîon en forme de T peuvent être utilisés comme cela est illustré sur la figure 5B, les deux extrémités 15a et 15b d'un premier tube élastique 13a étant reliées aux deux extrémités respectives 15a et 15b d'un second tube élastique 13b par les deux tubes de connexion 19 et 19' en forme de T. On notera que, bien que la section courbée 22 soit couverte de l'organe 16 en forme de tube, l'organe 17 en forme de tissu ou la matière plastique 14', la section droite 23 n'est pas couverte d'un tel matériau et est exposée. De ce point de vue, l'organe 16 en forme de tube et l'organe 17 en forme de tissu comportent des trous respectifs 24 précédemment formés comme on peut le voir sur les figures 4A et 4B. La section 23 fait saillie du trou 24 afin que la section courbée 22 soit totalement couverte du matériau ci-dessus mentionné. Par suite, on forme un organe de base 20 de forme annulaire que l'on peut voir sur la figure 6. Dans le cas o l'on utilise l'organe en forme de tube représenté sur la figure 4A, l'organe en forme de tube 16 comporte une fente 25 reliant l'une de ses extrémités au trou 24 ci-dessus mentionné comme on peut le voir sur la figure 4A. Dans le procédé o la solution de résine thermocurcis- sable est imprégnée ou attachée à l'organe 16 en forme de tube ou à l'organe 17 en forme de tissu, l'ouverture 21c du tube de connexion 19 est fermée au moyen d'un bouchon pour empêcher la solution de résine thermodurcissable d'entrer à l'intérieur du tube élastique 13. De plus, le tube élastique 13 est placé et agencé de façon que sa surface externe soit en proche contact avec la surface interne de l'organe 16 en forme de tube ou de l'organe 17 en forme de tissu, afin qu'il n'y ait pas de Jeu entre eux, Tandis que la formation de la matière plastique 14 a été illustrée et décrite uniquement en se référant aux figures 4A et 4B, une matière plastique semblable 14' en forme de plaque peut être formée à la façon représentée sur la figure 4C, o la solution de résine thermodurcissable est imprégnée dans l'organe 17 en forme de tissu ou lui est attachée, quand cet organe est à l'état plat. Cela peut également être accompli en mélangeant une fibre courte à la solution de résine thermodurcissable pour former la matière plastique 14' du type en plaque. La matière plastique 14' ainsi formée est enroulée à la surface du tube élastique 13. Oh notera que les matériaux en forme de tissu mentionnés ci- dessus utilisés pour la préparation des organes 16, 17 et 14' sont formés en employant des agencements à plis en biais ou à plis radiaux. Subséquemment, l'organe de base 20 de forme annulaire est placé dans une cavité d'un moule métallique 26, et de plus, l'ouverture 21c de la section droite 23 du tube de connexion 19 en forme de T est reliée à un tube d'introduction d'un gaz à haute pression (non représenté). Ensuite, la température du moule 26 est élevée pour amollir la matière plastique 14, 14' et de plus, un gaz à haute pression est amené dans le tube élastique 13. Alors, le tube élastique 13 se dilate en vertu du gaz à haute pression qui y est amené, afin de presser la matière plastique renforcée 14, 14' contre la surface de la cavité du moule. Dans cet état, le moule 26 est de plus chauffé pour solidifier la résine thermodurcissable afin de former la section de pourtour 1Oa. Par ailleurs, dans le cas o l'on utilise un certain nombre de tubes de connexion 19 en forme de T comme cela est illustré sur la figure 5B, les ouvertures 21c des-deux tubes de connexion 22 sont utilisées respectivement comme entrée du gaz à haute pression et sortie du gaz à haute pression, auquel cas de la vapeur chauffée ou surchauffée est introduite dans le tube élastique 13 pour chauffer la matière plastique 14, 14' à partir de l'intérieur; de préférence, la vapeur surchauffée est de la vapeur d'eau surchauffée. Cela est avantageux pour écourter le temps requis pour solidifier la résine thermodurcissable. On comprendra que, également dans le cas de la figure 5B, le gaz à haute pression peut ôtre amené par l'ouverture 21c d'un tube de connexion tandis que celle de l'autre tube peut Otre fermée. Par ailleurs, un organe formant pourtour 20 est relié à un organe central 27 par l'organe formant rayons ou organe de connexion 29 à la façon qui suit représentée sur la figure 8A. Une section extrême filetée de l'organe de connexion 29 qui est couvert d'une matière plastique 28, est visséedans un organe (non repéré) disposé solidement dans l'ouverture 21c du tube de connexion 19. L'autre section extrême filetée 31 est vissée dans la section centrale 10i afin d'être bloquée par un écrou de blocage 32. La figure 8B montre un autre procédé selon lequel les organes formant pourtour et rayons 20 et 29 sont intégralement formés. L'organe central 27' est alors formé avec une entrée 33 du gaz à haute pression et une sortie 34 du gaz à haute pression. L'entrée 33 communique avec l'ouverture 21c du tube de connexion 19 par un tube élastique 36 couvert d'une matière plastique 35, et la sortie 34 du gaz communique avec l'intérieur du tube élastique-13. Les tubes élastiques ainsi agencés sont alimentés en gaz à haute pression par l'entrée 33, et subséquemment l'ensemble des organes ainsi agencés est traité à la chaleur pour fabriquer un ensemble de l'organe de base 20 de forme annulaire, des organes formant rayons 29 et de l'organe central 27. Enfin, les surfaces externes de l'organe de base 20 et/ou de l'organe formant rayons 29 sont couvertes d'un matériau de recouvrement 37 formé de matière plastique, cuir ou bois. Comme on l'aura noté à la lecture de ce qui précède, selon la présente invention, une matière plastique renforcée couvre toute la surface d'un organe élastique et creux qui est de poids léger et capable de maintenir sa forme prédéterminée, comme un tube élastique. L'organe creux est rempli d'un gaz à haute pression et ensuite, l'ensemble de l'article ainsi fabriqué est chauffé pour solidifier la matière plastique. Cela a pour résultat un volant de véhicule automobile pourvu d'une section creuse sur toute la longueur de la section de son pourtour, et cela permet d'obtenir une section de pourtour ayant uneaire en coupe transversale importante, suffisante pour rendre facile la manoeuvre du volant. Par conséquent, on peut obtenir, à un faible prix de production et avec une forte efficacité de production, un volant de poids léger ayant l'aire en section transversale nécessaire. ÀeanbTpuaeGJ emmoo uoT.oe9o.ad VI ep eazpo e[ suep eaAr. ue sgesya %e I. Tde uos %utsATns sainoexe 3 tuo To-selleo TS suosTuuTqmoo snol enb Tsu": sIlTogp suaAom sap senb-ruqoe. sSueTlATnba sap %uienq1lsuoo sueXom sel sno pueadmoo alea jelTInoTIed eus o'ldaxep eallz.,nb suuop 9ie Zuou Tnb saeuegsadeae 1.e sgTaoP UoTFi.sTTv9. op sepom xnm aaq-TmTI luematTnu Bsau uOT;UGaUTF, npuel.ue uaTg 8SZZ9Z REVENDICATIONS 1. Volant pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend: un organe creux et dilatable (13) de poids léger et qui peut conserver sa forme prédéterminée, ledit organe creux définissant un espace scellé et étanche auxgaz (12);et une matière plastique renforcée (14) couvrant ledit organe creux et en contact avec lui, 2. Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un gaz à haute pression remplissant l'espace de l'organe creux précité. 3. Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe creux précité est un tube élastique. 4. Volant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube élastique précité est en caoutchouc. 5. Volant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube élastique précité comporte un tissu élastique à mailles de forme généralement cylindrique et une couche en une pellicule plastique formée sur ledit tissu cylindri- que à mailles. 6. Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière plastique précitée se compose généralement d'un organe cylindrique (16), et d'iumatière plastique associée audit organe cylindrique. 7. Volant selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe cylindrique précité est formé d'une fibre. 8. Volant selon la revendication 7, caractérisé en ce que la fibre eu cbc> lsLe dans le groupe consistant en fibre de carbone et fibre de verre. 9. Volant selon la revendication 6, caractérisé en ce que la résine plastique précitée est une résine thermo- durcissable. 10. Volant selon la revendication 9, caractérisé en ce que la résine thermodurcissable précitée est choisie dans le groupe consistant en résine époxy et résine de polyester insaturé-. il 11. Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un matériau de recouvrement (37) couvrant la surface de la matière plastique renforcée précitée. 12. Volant selon la revendication 11, caractérisé en ce que le. Matériau de recouvrement précité est choisi dans le groupe consistant en cuir, matière plastique et bois. 13. Procédé de production d'un volant pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: couvrir la surface externe d'un organe creux et dilatable (13), de poids léger et pouvant conserver sa forme prédéterminée, d'une matière plastique renforcée (14) faite en une résine thermodurcissable, ledit organe creux définissant un espace étanche aux gaz (12); remplir l'espace dudit organe creux d'un gaz à haute pression; et chauffer ladite matière plastique renforcée pour la solidifier, 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'étape précitée de recouvrement comprend les étapes de placer l'organe creux précité dans un organe en forme de tube (16) formé en fibre, et de mettre ledit organe en forme de tube en contact avec une solution de la résine thermodurcissable précitée. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape précitée de mise en place comprend les étapes de former la fibre en organe en forme de tube, et de disposer l'organe creux précité dans ledit organe en forme de tube. 16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape précitée de mise en place comprend les étapes de former la fibre précitée en un organe en forme de tissu (17) et d'enrouler ledit organe en forme de tissu autour de l'organe creux précité. 17. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ltape précitée de recouvrement comprend les étapes de former la fibre précitée en un organe en forme de tissu (14'), de mettre ledit organe en forme de tissu en contact avec une solution de la résine thermodurcissable précitée, et d'enrouler ledit organe en forme de tissu ayant contacté ladite solution, autour de l'organe creux précité. 18. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'étape précitée de recouvrement comprend les étapes de mélanger la fibre à une solution de la résine thermodurcissable précitée, de former le mélange de ladite fibre et de ladite résine en un organe en forme de plaqueet d'enrouler ledit organe en. forme de plaque autour de l'organe creux précité. 19. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend de plus l'étape de localiser l'organe creux précité couvert de la matière plastique renforcée précitée dans la cavité d'un moule (26), avant l'étape du remplissage du gaz à haute pression. 20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'étape de remplissage précitée comprend l'étape de presser la matière plastique renforcée précitée contre la surface de la cavité précitée du moule, par la pression du gaz à haute pression précité introduitdans l'organe creux précité. 21. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'étape de chauffage précitée comprend l'étape d'amener une vapeur chauffée dans l'organe creux précité. 22. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la fibre précitée est choisie dans le groupe consis- tant en fibre de carbone et fibre de verre. 23. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que la résine thermodurcissable précitée est choisie dans le groupe consistant en résine époxy et résine de polyester insaturé 24. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'organe creux précité est un tube élastique. 25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que le tube élastique précité est en caoutchouc. 26. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que le tube élastique précité est formé en revêtant un tissu à mailles élastiques d'une pellicule plastique, et enformant ensuite ledit tissu en un organe en forme de tube. 27. Procédé selon b revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend de plus l'étape de couvrir la matière plastique solidifiée et renforcée précitée d'un matériau de recouvrement (37). 28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ,ce que le-matériau de recouvrement précité est choisi dans le groupe consistant en cuir, matière plastique et bois.