Brevet FR2506246A1 — publié le 19821126

La présente invention concerne un volant de direction pour véhicule du type comportant une jante extérieure, des moyens de fixation du volant à un moyeu de direction du véhicule, et au moins un bras reliant la jante aux dits moyens, l'ensemble étant sous la forme d'une armature monobloc. Les normes de sécurité en vigueur de nos jours, et concernant les caractéristiques mécaniques des volants sont très contraignantes. En effet le volant peut être soumis à diverses sortes d'efforts, notamment à des flexions et des torsions alternées, des vibrations dues au véhicule et enfin il doit absorber les chocs contre le conducteur du véhicule en cas d'accident, c'est-à-dire plus précisément, être apte à se déformer de façon quasipermanente en cas de choc, les dangers d'un contre-choc sur le conducteur, se produisant si la déformation est élastique, étant ainsi évités. En outre lors de la fabrication d'un volant, il stagit de respecter les valeurs de la résistance mécanique imposée par ces normes en divers points. De plus certains volants doivent répondre à certains critères quant à leur poids et à leur inertie polaire. Cette dernière, notamment, doit être faible, de façon à ne éviter que le volant/dépasse sa position normale lors du oscillations entretenues. rappel automatique en sortie de virage, et n'entre en/ On connait des volants remplissant plus ou moins bien les conditions ci-dessus et comportant une armature métallique, par exemple tubulaire. Cependant de telles armatures, même tubulaires, ont un poids et une inertie polaire relativement importants, et nécessitent, lors de la fabrication, l'exécution de liaisons nombreuses, dlicates et conteuses. On sait vautre part dans de nombreux secteurs techniques, remplacer une armature métallique par une armature plastique, dans la mesure où c'est possible. Cependant, la conformation usuelle des volants de direction, ainsi que les caractéristiques mécaniques des matières plastiques, notamment en déformation, inappropriées aux normes de sécurité, sont deux obstacles qui ont jusqu'à présent interdit la fabrication de telles armatures par injection de matière plastique. La présente invention vise à pallier ces inconvénients et à procurer un volant de direction, à la fois léger et résistant, et répondant aux normes imposées. A cet effet la présente invention concerne un volant de direction pour véhicule du type comportant une jante extérieure, des moyens de fixation du volant à un moyeu de direction du véhicule, et au moins un bras reliant la jante aux dits moyens, ltensemble étant sous la forme d'une armature monobloc, caractérisé par le fait que l'armature est au moins partiellement en matière plastique injectée. De façon préférée, les dits moyens de fixation con- prennent un insert métallique agencé pour également renforcer l'armature au centre du volant. De plus, il est avantageux qu'au moins un desdits bras comporte une amorce de bras métallique noyée dans l'armature en matière plastique. Enfin, le volant peut comporter un absorbeur tubulaire métallique, entre les moyens de fixation et le moyeu de direction du véhicule. Ce sont ces amorces de braset/oucetabsorbeur qui, tout en présentant un poids réduit permettent en cas de choc, d'assurer une déformation permanente du volant. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante dune forme de réalisation de volant de direction, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la fig. 1 représente une vue de face en coupe du volant selon l'invention. - la fig. 2 représente une vue latérale partielle en coupe selon la ligne II-II', du volant de la fig. 1. - la fig. 3 représente une vue latérale partielle en coupe du volant des figs 1 et 2, - la figure 4 représente une vue identique à celle de la figure 3, après déformation accidentelle du volant. - la figure 5 représente une vue schématique du volant aveceon absorbeur tubulaire avantdéformation, et - la figure 6 représente une vue identique à celle de la figure 5, après déformation. Le volant de direction représenté sur les figures 1 et 2 comprend une armature en matière plastique, rigide et monobloc, définissant une jante extérieure 1, sensiblement circulaire et de section approximativement arrondie, ainsi que quatre bras 2, 3, 4, 5. Les quatre bras 2, 3, 4, 5 sont réunis par leur extrémité intérieure. Au centre de l'armature se trouve un insert métallique 6 sensiblement circulaire et comportant quatre amorces de bras 7, 8, 9, 10 s'engageant respectivement dans les bras 2, 3, 4, 5. Lrinsert 6 comporte en outre des moyens de fixation, dans le cas présent un trou circulaire destiné à permettre la fixation de l'ensemble a' un éliment décrit ultérieurement. Le volant comporte enfin un revêtement 11 de mousse de polyuréthane, enveloppant complbtement l'armature plastique constituée de la jante 1 et des bras 2, 3, 4 et 5. La fabrication d'un tel volant peut as faire par exemple en injectant dans l'enveloppe de mousse de polyuréthane mentionnée ci-dessus une matière plastique. L'injection est alors effectuée sur la jante, plus précisément aux endroits indiqués par les flaches 12, 13, 14, 15. La matière plastique occupe tout d'abord la jante puis pénètre dans les bras jusqu'au centre, pour entourer complètement l'insert et les amorces de bras. La matière plastique arrivant par quatre trajets différents, à savoir les bras 2, 3, 4, 5, des lignes de soudage entre chacun de ces flux apparaissent. On voit alors bien l'avantage que présente l'utilisation de l'insert 6, à savoir le renforcement de l'armature dans la région des lignes de soudage. Le volent de direction décrit ci-dessus est destiné à autre relié au moyeu de direction 16 du véhicule. Il y est relié par un absorbeur tubulaire 17 en métal qui est relié au moyeu 16 et à l'insert 6 de façon rigide, par exemple par magnétoformage. L'absorbeur peut aussi être fixé de façon rigide sur l'insert 6, par l'intermédiaire de boulons, passant par des trous prévus sur l'insert 6. On verra plus loin l'intérêt d'un tel absorbeur. De plus des normes sont imposées quant aux déformations élastique et permanente du volant en cas de choc, notamment en cas d'accident loraque le conducteur peut venir en heurt violent contre celui-ci. il est certes surprenant d'utiliser de la matière plastique dans une telle application, du fait que aa déformation est quasi-exclusivement élastique. En cas de choc, le retour de l'armature dans sa position initiale peut provoquer sur le conducteur un contre-choc dont la vitesse peut atteindre, à la limite 24 km/h. C'est pourquoi ont été prévues, sur l'insert 6, des amorces de bras 7, 8, 9, 10 qui assurent une déformation eu moins partiellement permanente des bras, en limitant leur retour élastique vers l'arrière après un choc. On voit bien sur la figure 4 qu'après un choc, les amorces de bras ont subi une déformation permanente, dans le sens de la flèche 18. Ces amorces s'étendent sensiblement jusqu' la moitié de chacun des bras. En outre c'est pour limiter encore cette déformation élastique qu'est prévu l'absorbeur tubulaire métallique 17, à grande capacité de déformation plastique et qui se flambe donc également de façon permanente en cas de choc, dans le sens de la flèche 19. Les figures 5 et 6 qui montrent schématiquement la position du volant respectivement avant et après un choc illustrent bien l'avantage que procure cette déformation permanente, imposée par les normes. On obtient donc par cet exemple de réalisation un volant qui comporte une armature en matière plastique procurant de nombreux avantages, notamment en matière de poids et d'inertie polaire, et qui satisfait aux normes de sécurité imposées. Ce volant est de plus doté d'une grande résistance mécanique, et sa fabrication est-.d'une grande simplicité. Les conditions énumérées plus haut concernant la possibilité d'injection de matière plastique ne sont en aucun cas limitatives et l'invention recouvre toute forme de volant permettant une telle injection de matière plastique, même partielle. REVENDICATIONS 1 - Volant de direction pour véhicule du type comportant une jante extérieure, des moyens de fixation du volant à un moyeu de direction du véhicule, et au moins un bras reliant la jante aux dits moyens, ensemble étant sous la forme d'une armature monobloc, caractérisé par le fait que l'armature est au moins partiellement en matière plastique injectée. 2 - Volant selon la revendication 1, dans lequel les dits moyens de fixation comprennent un insert métallique agencé pour également renforcer l'armature au centre du volant. 3 - Volant selon lune des revendications 1 et 2, dans lequel au moins un desdites bras comporte une amorce de bras métallique noyée dans l'armature en matière plastique. 4 - Volant selon la revendication 3, dans lequel les amorces de bras et les moyens de fixation sont monobloc. 3 - Volant selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens de fixation sont reliés au moyeu par l'intermédiaire d'un absorbeur tubulaire métallique grande capacité de déformation plastique.