Brevet FR2555536A1 — publié le 19850531

La présente invention concerne un volant pour automobile et a trait notamment à un volant de faible poids pour automobile qui facilite le soudage d'une armature métallique en forme d'anneau avec les armature métalliques des rayons et qui permet de suppri- mer la nécessité d'un adhésif destiné à coller un revêtement mou en matière plastique sur l'armature métallique en anneau, ce collage étant essentiel pour un volant classique afin d'empêcher la séparation et le glissement du revêtement. Les volants pour automobile de l'art antérieur comprennent une portion en forme d'anneau constituée d'une armature métalli- que pleine et ont une forme circulaire ou ovale en section trans- versale. Récemment, toutefois, il y a une tendance à l'adoption d'une armature métallique en anneau réalisée à partir d'un tube creux ayant une forme circulaire ou ovale en section transversa- le, en vue d'en réduire le poids. La fabrication des volants, que l'armature métallique en anneau soit pleine ou creuse, se heurte à une difficulté lors du soudage des armatures métalliques des rayons sur l'armature métallique de l'anneau parce que les surfaces extrêmes planes des armatures métalliques des rayons ne font qu'un contact ponctuel avec la surface courbe de l'armature métallique de l'anneau de forme circulaire ou ovale en section transversale. Par conséquent, comme on le voit sur la figure 5 représentant l'art antérieur, les armatures métalliques des rayons 16 ont tendance à se décaler par rapport aux emplacements corrects sur l'armature métallique 12 de l'anneau, cette mise en place correcte des armatures métalliques des rayons par rapport à l'armature métallique en anneau constituant un travail pénible à moins d'utiliser un appareil de montage spécial compliqué. Lorsqu'il s'agit d'un volant classique ayant une armature métallique en anneau de forme circulaire ou ovale en section transversale, un autre problème se pose en ce qui concerne le revêtement en matière plastique molle tel que le chlorure de vinyle mou, la mousse de polyuréthane, etc., que l'on applique sur les armatures métalliques pour améliorer la sécurité et pour assurer une meilleure prise en main. Un tel revêtement tend à se séparer ou à glisser sur les armatures métalliques lorsqu'il est tordu par la main conducteur tenant le volant. Pour éviter ce problème, il s'est avéré nécessaire d'appliquer une colle desti- née à fixer le revêtement sur les armatures métalliques. Cela entraîne à son tour diverses opérations, telles que la sélection d'une colle en fonction du matériau constitutif du revêtement, le décapage et le rinçage des armatures métalliques, le contrôle de la densité et de l'épaisseur de la couche de colle, ainsi que son durcissement, ce qui augmente le nombre d'étapes du procédé et contribue à augmenter le coût de production. Par conséquent, un but de la présente invention est de réa- liser un volant de faible poids pour automobile qui permet une mise en place aisée des armatures métalliques des rayons par rapport à l'armature métallique de l'anneau en vue de leur soudage et qui permet d'éliminer la nécessité d'une colle desti- née à fixer un revêtement en matière plastique molle sur l'arma- ture de l'anneau. A cet effet, la présente invention a pour objet un volant comprenant une armature métallique en anneau, des armatures métalliques des rayons soudées sur l'armature métallique en anneau et un revêtement en matière plastique réalisé sur l'arma- ture métallique en anneau et sur les armatures métalliques des rayons, caractérisé en ce que l'armature métallique en anneau présente une forme polygonale en section transversale et en ce que des portions de l'armature métallique en anneau autre que les portions soudées sur les armatures métalliques des rayons sont constituées par des tubes creux ayant une forme polygonale en section transversale. Conformément à l'invention, l'armature métallique en anneau a une forme polygonale en section transversale telle qu'une forme triangulaire, rectangulaire ou pentagonale, de sorte que les extrémités planes des armatures métalliques des rayons peuvent être mises en contact avec des zones sensiblement planes sur la surface périphérique intérieure, la surface supérieure ou la surface inférieure, c'est-à-dire que les armatures métalliques des rayons peuvent être maintenues en contact surface-surface avec l'armature métallique de l'anneau, à la différence d'un volant classique dans lequel les armatures métalliques des rayons ne font qu'un contact ponctuel avec l'armature métallique de l'anneau. On évite de cette façon tout déplacement des armatures métalliques des rayons par rapport aux emplacements corrects sur l'armature métallique de l'anneau. Un tel déplacement, s'il en existe, peut être aisément détecté et corrigé, les armatures métalliques des rayons pouvant être disposées selon les angles désirés par rapport à l'armature métallique de l'anneau. Par conséquent, les armatures métalliques des rayons peuvent être soudées sur l'armature métallique de l'anneau sans la nécessité d'un appareil de montage compliqué, et ce, de manière très préci- se. La forme polygonale en section transversale de l'armature métallique de l'anneau apporte un autre avantage en ce que l'on peut y appliquer un revêtement sans la nécessité d'interposer une colle entre elles, écartant de ce fait le problème rencontré par les volants classiques concernant la séparation et le glissement du revêtement sur l'armature métallique de l'anneau. En outre, le poids du volant peut être moindre parce que l'armature métallique de l'anneau, au moins au niveau des portions autres que celles soudées sur les armatures métalliques des rayons, est constituée d'un tube creux d'une forme polygonale en section transversale. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'un mode de réalisation d'un volant conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue d'extrémité suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective montrant comment une armature métallique de rayons est réunie par soudage avec l'armature métallique de l'anneau lors de la réalisa- tion d'un volant conforme à l'invention; et - la figure 5 est une vue en coupe montrant comment une armature métallique de rayon est réunie par soudage avec l'armature métallique de l'anneau lors de la réalisation d'un volant classique. La figure 1 représente de manière schématique un volant conforme à l'invention. Ce volant i comprend une armature métal- lique en anneau 2 en deux segments: à savoir, un segment d'arma- ture métallique supérieure 3 et un segment d'armature métallique inférieure 4 qui sont réunis par des pièces de liaison 5 auxquel- les les armatures métalliques 6 des rayons sont soudées. Les segments 3 et 4 de l'armature métallique de l'anneau sont constitués par des tubes de longueur adéquate et d'une section transversale sensiblement rectangulaire, courbée en forme arquée, un côté de la section transversale étant orienté radiale- ment vers l'intérieur. La pièce de liaison 5 est un organe d'une forme sensiblement rectangulaire en section destiné à s'emboîter dans les deux segments 3 et 4 de l'armature métallique de l'anneau, cette pièce étant cintrée pour la conformer à la courbure de ces segments 3 et 4. Les pièces de liaison 5,5 sont soudées sur les extrémités respectives des deux segments de l'armature métallique de l'anneau afin d'obtenir une armature métallique en anneau rigide 2 constituant le volant. Les armatures métalliques des rayons 6,6 sont soudées sur les pièces de liaison 5,5 de sorte que l'armature métallique en anneau 2 et les armatures métalliques des rayons 6,6 font corps l'une avec l'autre. Un revêtement 7 en matière plastique molle telle le chlorure de vinyle mou est réalisé pour recouvrir l'armature métallique 2 de l'anneau et les armatures métalliques 6,6 des rayons. Les extrémités radialement à l'intérieur des armatures métalliques 6,6 des rayons sont soudées sur une plaque 8. Une commande d'avertisseur 9 incorporant un mécanisme d'avertisseur est mis en place une fois le volant 1 monté sur l'automobile. La fabrication du volant 1 décrit ci-dessus est la suivante. Dans une première étape, on positionne la plaque 8, les armatures métalliques 6,6 des rayons et l'armature métallique 2 de l'anneau à des emplacements prédéterminés. On réunit d'abord les armatures métalliques 6, 6 des rayons avec la plaque 8 et ensuite avec l'armature métallique de l'anneau par soudage. Conformément à l'invention, les pièces de liaison 5,5 constituant une partie de l'armature métallique 2 en anneau ayant une section transversale rectangulaire, les surfaces extrêmes des armatures métalliques 6,6 des rayons à souder sont maintenues de manière stable en contact avec la surface sensiblement plane de l'armatu- re métallique 2 en anneau, bien qu'elle ne fasse pas un contact parfait surface-surface avec l'armature métallique 2 en anneau en raison de la courbure de celle-ci, comparativement au cas classi- que représenté sur la figure 5 o l'armature métallique 12 de l'anneau a une forme circulaire ou ovale en section transversa- le. Par conséquent, on supprime un déplacement indésirable des éléments d'armature 6,6 des rayons par rapport aux positions correctes, un tel déplacement s'il se produit pouvant être aisément détecté et corrigé. Il est ainsi possible de disposer les armatures métalliques 6,6 des rayons selon des angles désirés par rapport à l'armature métallique en anneau 2 et, par consé- quent, on peut effectuer le soudage des armatures métalliques 6,6 des rayons sur l'armature métallique 2 en anneau avec une grande précision sans avoir recours à un appareil de montage spécial compliqué. Une fois le soudage terminé, on place l'armature complète ainsi réalisée dans un moule et on y fait couler une matière plastique en fusion pour réaliser le revêtement 7 sur l'armature métallique 2 en anneau et sur les armatures métalliques 6 des rayons. Conformément à l'invention, du fait que l'armature 2 a une forme rectangulaire en section transversale, le revêtement 7 se solidarise de l'armature métallique en anneau 2 ainsi que des armatures métalliques 6,6 des rayons sans application d'une colle entre elles. Par conséquent, on évite la séparation et le glisse- ment indésirable du revêtement, phénomènes qui se produisent lorsqu'il s'agit d'un volant classique par suite d'une torsion exercée par la main du conducteur, et ce bien que le recouvrement 7 soit en une matière plastique molle. Il va sans dire que le volant ainsi réalisé est d'un faible poids parce que les segments supérieurs et inférieurs 3 et 4 de l'armature métallique en anneau sont constitués de tubes creux de section transversale rectangulaire. Dans le mode de réalisation du volant conforme à l'invention que l'on vient de décrire, les armatures métalliques 6,6 des rayons sont soudées sur des pièces de liaison 5,5 constituées de barres de section transversale rectangulaire, en prenant en considération la fatigue thermique que subit le matériau par suite du soudage et de la résistance mécanique du volant après le soudage. Cela n'est toutefois nullement limitatif et les armatu- res métalliques 6,6 des rayons peuvent être soudées directement sur l'armature métallique 2 de l'anneau à condition que celle-ci ait une épaisseur suffisamment importante. Il va de soi que, dans un tel cas, l'armature métallique 2 en anneau peut être réalisée à partir d'un tube creux de section transversale polygonale, les pièces de liaison 5,5 pouvant être par conséquent supprimées. Il est à noter que la section transversale rectangulaire de l'armature métallique 2 en anneau n'est nullement limitative et cette armature peut avoir une autre forme polygonale en section transversale, par exemple une forme rectangulaire biseautée, une forme triangulaire et une forme pentagonale, à condition d'assu- rer une surface de soudage plane permettant le soudage avec les armatures métalliques des rayons. Il est à noter que les armatures métalliques 6,6 des rayons peuvent être soudées sur une surface supérieure ou inférieure plane de l'armature métallique 2 en anneau bien que, dans le mode de réalisation décrit, les armatures métalliques 6,6 des rayons soient soudées sur la surface périphérique intérieure de l'arma- ture métallique 2 en anneau. REVENDICATIONS 1. Volant comprenant une armature métallique en anneau, des armatures métalliques de rayonssoudées sur l'armature métallique en anneau, et un revêtement en une matière plastique réalisé sur l'armature métallique en anneau et sur les armatures métalliques des rayons, caractérisé en ce que l'armature métallique en anneau (2) a une forme polygonale en section transversale et en ce que des portions de l'armature métallique en anneau (2) autres que les portions soudées sur les armatures métalliques des rayons (6,6) sont constituées de tubes creux ayant la même forme polygo- nale en section transversale. 2. Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature métallique en anneau (2) se compose de segments (3, 4) constitués de tubes creux ayant la même forme polygonale en section transversale et reliés entre eux par des pièces de liaison (5,5) constituées par des barres solides ayant la même forme polygonale en section transversale, les armatures métalli- ques des rayons (6,6) étant réunies avec lesdites pièces de liaison par soudage. 3. Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature métallique en anneau (2) est constituée entièrement d'un tube ayant ladite forme polygonale en section transversale, et en ce que les portions de ce tube avec lesquelles les armatu- res métalliques des rayons (6,6) doivent être soudées présentent une plus grande épaisseur de paroi.