Brevet FR2580575A1 — publié le 19861024

AME POUR UN VOLANT ET PROCEDE POUR SA FABRICATION La présente invention concerne une âme pour un volant pourvue d'une partie formant couronne annulaire et d'au moins une partie formant rayon ainsi qu'un procédé pour sa fabrication. L'on connaît un volant qui comporte une âme pourvue d'une partie formant couronne annulaire et de plusieurs parties formant rayons assemblées avec celle-ci. Un tube d'une section circulaire est utilisé pour fabriquer la partie formant couronne annulaire afin de réduire le poids total de l'âme. Récemment, il est devenu courant de diminuer autant que possible l'épaisseur du tube pour réduire davantage le poids de la partie formant couronne annulaire. Il est également courant d'élaborer la partie formant couronne annulaire à partir d'un tube en métal d'une section non circulaire (par exemple, carrée) obtenu par étirage, ou, au contraire, à partir d'un tube d'une section circulaire, de telle manière qu'un matériau recouvrant la partie formant couronne annulaire puisse être maintenu en place sans glisser autour de celle-ci. La partie formant couronne annulaire élaborée à partir d'un tube d'une faible épaisseur présente, néanmoins l'inconvénient que lorsque les parties formant rayons sont soudées sur celle-ci, sa paroi fond ou se rompt facilement. En référence à la Figure 12, il est difficile d'assembler des extrémités opposées 25 et 26 d'un tube d'une section non circulaire pour constituer une partie formant couronne annulaire 21, car le tube se tord facilement. Si la partie formant couronne 21 est tordue, un espace 24 est formé entre la partie formant couronne 21 et l'extrémité d'une partie formant rayon 22, comme illustré sur la Figure 13, et rend difficile l'assemblage de la partie formant rayon 22 avec la partie formant couronne 21. Si la partie formant couronne 21 est de section non circulaire, par exemple carrée, le soudage sur celle-ci de la partie formant rayon 22 de construction pleine est difficile, comme le montre la Figure 14. Il est possible de façonner l'extrémité de la partie formant rayon 22 de telle manière qu'elle puisse s'adapter à la surface de la partie formant couronne 21. Cependant, ceci n'est réalisable qu'au prix d'un travail compliqué. En outre, il faut tenir compte de changements susceptibles d'intervenir de temps en temps en vue d'améliorer la conception du volant, et qui peuvent impliquer une modification de l'angle d'assemblage de la partie formant rayon 22 avec la partie formant couronne 21. La fabrication d'un tube d'une section non circulaire par étirage exige un procédé compliqué. Le tube est cher et la partie formant couronne élaborée à partir de celui-ci n'est donc pas bon marché. On peut utiliser une barre en métal pour renforcer l'extrémité d'une partie formant rayon destinée à être assemblée avec une partie formant couronne annulaire. Mais, la barre en métal augmente le poids total de l'amie et son coût de fabrication. Le soudage de la barre demande un surcroît de travail et entraine une augmentation du coût du soudage. L'un des buts de la présente invention est de proposer une âme pour un volant pourvue d'une partie formant couronne annulaire élaborée à partir d'un tube en métal d'une faible épaisseur et d'une section non circulaire, mais sur laquelle on puisse souder solidement chaque partie formant rayon sans provoquer une fusion ou une rupture d'une quelconque portion de la partie formant couronne, et dont la fabrication soit bon marché. Un autre but de la présente invention est de proposer une âme pour un volant pourvue d'une partie formant couronne annulaire qui empêche un matériau mou la recouvrant de glisser autour de celle-ci lorsque l'on tient en main la couronne du volant, et qui ne se torde pas. Un autre but de la présente invention est de proposer une âme pour un volant pourvue d'une partie formant couronne annulaire avec laquelle chaque partie formant rayon puisse être solidement assemblée suivant n'importe quel angle. Un autre but de la présente invention est de proposer une âme pour un volant pourvue d'une partie formant couronne annulaire autour de laquelle un matériau mou recouvrant celle-ci pour former la couronne du volant ne glisse pas lorsque la couronne est tenue en main, et avec laquelle chaque partie formant rayon puisse être facilement assemblée suivant des angles différents sans qu'il soit nécessaire de modifier la forme de son extrémité. Un autre but de la présente invention est aussi de proposer un procédé qui rende possible l'élaboration facile et précise d'un joint soudé entre les extrémités opposées d'un tube en vue de préparer la partie formant couronne annulaire d'une âme pour un volant sans provoquer sa torsion, et le soudage par recouvrement d'une extrémité de chaque partie formant rayon à la partie formant couronne pour former un joint soudé hautement résistant entre ces deux parties. Un autre but de la présente invention est encore de proposer un procédé qui permette de fabriquer à un faible coût la partie formant couronne d'une âme pour un volant et la totalité de l'âme. L'âme pour un volant selon la présente invention comporte essentiellement une partie formant couronne annulaire élaborée à partir d'un tube en métal et présentant au moins une portion plate, et au moins une partie formant rayon dont une extrémité est soudée par recouvrement à la portion plate de la partie formant couronne. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'homme de l'art à partir de la description détaillée suivante donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la- Figure 1 est une vue frontale en élévation d'une âme pour un volant selon un premier mode de réalisation de la présente invention; la Figure 2 est une vue frontale en élévation de la partie formant couronne annulaire de l'rame représentée sur la Figure 1; la Figure 3 est une vue en coupe à échelle agrandie suivant la ligne III-III de la Figure 2; la Figure 4 est une vue en coupe à échelle agrandie suivant la ligne IV-IV de la Figure 1;; la Figure 5 est une vue en coupe d'une partie formant couronne annulaire, d'une section non circulaire, d'une âme pour un volant selon un second mode de réalisation de la présente invention; la Figure 6 est une vue-en coupe d'un appareil à matrices utilisé pour élaborer la partie formant couronne annulaire d'une âme présentant une section non circulaire; la Figure 7 est une vue représentant la section non circulaire de la partie formant couronne annulaire qui a été élaborée à l'aide de l'appareil à matrices; la Figure 8 est une vue frontale en élévation d'une âme pour un volant selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; la Figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne IX-IX de la Figure 8;; la Figure 10 est une vue frontale en élévation d'une forme modifiée de l'àme selon le troisième mode de réalisation de la présente invention; la Figure 11 est une vue en coupe d'une forme modifiée de la partie formant couronne annulaire représentée sur la Figure 4; la Figure 12 est une vue en perspective de la partie formant couronne annulaire d'un art antérieur, laquelle a été éléborée par étirage; la Figure 13 est une vue en coupe à échelle agrandie de la partie formant couronne annulaire de la Figure 12 représentée avec une partie formant rayon; et la Figure 14 est une vue semblable à celle de la Figure 13, mais montrant la partie formant rayon soudée à la partie formant couronne. En référence tout d'abord aux Figures 1 à 4 des dessins, il est présenté une âme pour un volant selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Elle comporte, comme illustré sur la Figure 1, une partie formant couronne annulaire 1 et deux parties formant rayons 2 dont une extrémité respective est assemblée avec la partie formant couronne annulaire 1, tandis que leur autre extrémité est située de manière adjacente au centre de la partie formant couronne 1. La partie formant couronne annulaire 1 est élaborée à partir d'un tube en métal d'une section circulaire. Bien qu'il possède une section de forme générale circulaire, celle-ci est déformée par pressage en deux points pour définir deux parties de parois aplaties et faisant saillie radialement vers l'intérieur 9. Chacune des parties de parois 9 est de construction à double paroi et possède une épaisseur supérieure à celle de la paroi du reste du tube. Chacune des parties formant rayons 2 est soudée par recouvrement, au niveau ae l'une de ses extrémités, à la partie inférieure de l'une des parties de parois aplaties 9. L'autre extrémité de chacune des parties formant rayons 2 est fixée à un moyeu 4 placé au centre de la partie formant couronne annulaire 1. Le moyeu 4 possède en son centre un trou 7 dans lequel un arbre de direction (non représenté) peut être inséré. En ce qui concerne la fabrication de l'âme, un tube en métal de section circulaire ayant, par exemple, un diamètre externe de 15,9 mm et une épaisseur de 1,2 mm est tout d'abord façonné pour prendre la forme d'un anneau 101. Comme illustré sur la Figure 2, on choisit de manière appropriée deux zones 102 au niveau du bord interne de l'anneau 101. Chacune des zones 102 est façonnée à l'aide d'une presse pour former une partie de parois aplaties 9 représentée sur la Figure 3. Chaque zone 102 possède une longueur circonférentielle qui est fonction de la largeur de la partie formant rayon 2 au niveau de son extrémité d'assemblage avec la partie de parois aplaties 9. Après préparation de la partie formant couronne annulaire 1 suivant la description ci-dessus, une extrémité de chacune des parties formant rayons 2 en forme d'une barre d'une section rectangulaire est placée en contact avec la partie inférieure de l'une des parties de parois aplaties 9 et est soudée à celle-ci, comme illustré sur la Figure 4, tandis que leur autre extrémité est soudée au moyeu 4. L'âme peut être recouverte d'une résine synthétique, telle qu'un polyuréthane, un polychlorure de vinyle ou un polypropylène mous, afin d'obtenir un volant. L'âme décrite ci-dessus présente les avantages suivants. La présence des parties de parois aplaties 9 facilite le positionnement des parties formant rayons 2, au niveau de leurs extrémités radialement externes, et leur soudage sur la partie formant couronne annulaire 1. Bien que le tube constituant la partie formant couronne annulaire 1 ait une faible épaisseur, les parties de parois aplaties 9 sont du type de construction à double paroi, ce qui permet le soudage des parties formant rayons 2 sur celles-ci sans provoquer la fusion ou la rupture de la partie formant couronne 1. Dans la mesure où les parties formant rayons 2 sont soudées par recouvrement aux parties de parois aplaties 9, le poids des parties formant rayons 2 porte sur les parties de parois aplaties 9 et l'on peut obtenir une meilleure résistance au soudage entre la partie formant couronne 1 et les parties formant rayons 2. Ces avantages sont particulièrement appréciables lorsque le tube à partir duquel est fabriquée la partie formant couronne 1 a une épaisseur inférieure à 1,4 mm. L'utilisation d'un tube ayant une épaisseur de 0,8 à 1,2 mm est davantage préférée. En référence maintenant aux Figures 5 à 7, une âme pour un volant selon un second mode de réalisation de la présente invention comprend une partie formant couronne annulaire 1 qui diffère de son équivalent dans l'âme selon le premier mode de réalisation de par sa section. Sa section est carrée, excepté pour les zones dans lesquelles sont ménagées les parties de parois aplaties 9, et dans lesquelles sa section est identique à la forme représentée sur la Figure 3. La partie formant couronne annulaire 1 peut de la même manière être élaborée à partir d'un tube en métal de section circulaire ayant, par exemple, un diamètre externe de 15,9 mm et une épaisseur de 1,2 mm. Le tube est façonné pour prendre la forme d'un anneau 101. L'anneau est ensuite façonné pour prendre la forme d'un anneau 101 de section carrée à l'aide d'un appareil à matrices représenté à titre d'exemple sur la Figure 6, excepté pour les zones dans lesquelles sont formées les parties de parois aplaties 9. L'appareil comporte une matrice inférieure 5 en forme de L et une matrice supérieure 6 en forme de L qui possède une surface interne faisant face à celle de la matrice inférieure 5. Comme illustré sur la Figure 6, l'anneau de section circulaire est placé sur la matrice inférieure 5 et la matrice supérieure 6 est placée sur l'anneau. Comme illustré sur la Figure 7, la matrice supérieure 6 est abaissée sous pression pour presser l'anneau contre la matrice inférieure 5 afin de former une section carrée. Un autre appareil est utilisé pour former les parties de parois aplaties 9, comme déjà décrit en référence aux Figures 2 et 3. Chaque partie formant rayon 2 est placée, au niveau de l'une de ses extrémités, en contact avec la partie supérieure ou inférieure de l'une des parties de parois aplaties 9 et est soudée à celle-ci, tandis que son autre extrémité et soudée à un moyeu 4. L'âme ainsi obtenue peut, de la même manière, être recouverte d'un matériau mou, tel qu'un polyuréthane ou un polychlorure de vinyle mou, pour obtenir un volant. Cette âme partage les mêmes avantages que l'âme selon le premier mode de réalisation et présente en outre un certain nombre d'avantages supplémentaires. La section non circulaire de la partie formant couronne annulaire 1 empêche le matériau mou recouvrant celle-ci de glisser autour de la partie formant couronne 1 lorsque le volant est pris en main. Il n'y a aucun risque que la partie formant couronne annulaire 1 soit tordue, puisque sa section non circulaire est formée par pressage. Une âme pour un volant selon un troisième mode de réalisation de la présente invention est représentée sur les Figures 8 et 9. Elle comporte une partie formant couronne annulaire 11 et deux parties formant rayons 12 dont une extrémité respective est assemblée à la partie formant couronne 11, tandis que leur autre extrémité est située de manière adjacente au centre de la partie formant couronne 11. La partie formant couronne annulaire 11 comporte un anneau 101 fait d'un tube en métal. Elle possède deux parties 111 de section circulaire, tandis que les autres parties 112 de l'anneau 101 sont de section carrée comme l'anneau de l'âme selon le second mode de réalisation représenté sur la Figure 5. Chaque partie formant rayon 12 est soudée bout à bout, au niveau de l'une de ses extrémités, à la surface externe de l'une des parties de section circulaire 111, au niveau du bord circonférentiel interne de celle-ci, comme illustré sur la Figure 9. La partie formant couronne annulaire 11 peut etre élaborée à partir d'un tube en acier de section circulaire ayant, à titre d'exemple, un diamètre externe de 15,9 mm et une épaisseur de 1,6 mm. Le tube est façonné pour prendre la forme d'un anneau 101. A l'exception des portions qui définissent les parties de section circulaire 111, l'anneau 101 est soumis à un pressage pour former les parties de section carrée 112. Ce travail peut, par exemple, être réalisé en utilisant l'appareil décrit en référence aux Figures 6 et 7. L'âme est recouverte d'un matériau mou pour obtenir un volant, de la même manière que les âmes qui ont été décrites précédemment. L'âme représentée sur les Figures 8 et 9 présente les avantages suivants. L'extrémité de chacune des parties formant rayons 12 étant soudée à la surface circulaire externe de la partie formant couronne 11, l'espace formé entre la surface externe de la partie formant couronne 11 et l'extrémité de la partie formant rayon 12 reste le même quel que soit l'angle d'assemblage de la partie formant rayon 12 avec la partie formant couronne 11, comme le montre de façon évidente la Figure 9. Cet espace forme un sillon qui assure la stabilité d'un joint soudé entre la partie formant couronne 11 et les parties formant rayons 12.Il est fort probable qu'un perfectionnement de la conception d'un volant soit souhaité, et qu'il soit, par conséquent, nécessaire de modifier l'angle d'assemblage de la partie formant rayon 12 avec la partie formant couronne 11, comme indiqué à titre d'exemple par une ligne en pointillés sur la Figure 9. Il est possible de réaliser n'importe quelle modification de ce type sans qu'il soit nécessaire de modifier la forme de l'extrémité de la partie formant rayon 12 au niveau de laquelle cette dernière est soudée à la partie formant couronne 11. Ces avantages sont particulièrement appréciables lorsque la partie formant couronne 11 a une épaisseur minimale de 1,4 mm. Une épaisseur de 1,6 à 2 mm est davantage préférée. En outre, la présence aes parties 112 de section non circulaire empêche le materiau mou de recouvrement de glisser autour de la partie formant couronne 11. L'anneau 101 étant soumis partiellement à un pressage pour former les parties de section non circulaire, l'âme peut être fabriquée à un coût plus faible que lorsque c'est la totalité de l'anneau qui est façonnée pour prendre la forme d'une section non circulaire. La Figure 10 illustre une forme modifiée de l'âme représentée sur la Figure 8. Sa partie formant couronne annulaire 11 ne présente aucune partie de section circulaire, mais possède une section non circulaire (par exemple, carrée) sur la totalité de sa circonférence. L'âme représentée sur la Figure 8 ou 10 possède l'avantage que sa partie formant couronne annulaire 11 n'est pas tordue. Dans la mesure où l'anneau 101 est, préalablement à la déformation de la section d'au moins une partie de celui-ci pour lui donner une forme non circulaire, élaboré à partir d'un tube de section circulaire, les extrémités opposées du tube peuvent être assemblées pour former l'anneau 101 sans aucun problème même si le tube peut être tordu quand il est mis en forme d'anneau. Le tube ayant une section circulaire, l'anneau obtenu ne présente aucune torsion. En conséquence, le procédé utilisé pour fabriquer l'âme selon la présente invention vient à bout de toutes les difficultés de soudage qui étaient jusqu'ici inévitables lorsqu'un tube de section carrée ou de section non circulaire était courbé et assemblé au niveau de ses extrémités opposées pour former un anneau. Selon la présente invention, l'anneau 101 qui a été formé à partir d'un tube de section circulaire peut être facilement façonné par pressage pour prendre une forme de section non circulaire et il est donc possible de fabriquer à faible coût la partie formant couronne annulaire 11. La présente invention a été décrite en référence aux modes de réalisation préférés de celle-ci;. des variantes ou modifications peuvent néanmoins être apportées à l'invention, parmi lesquelles les variantes ou modifications suivantes. (1) En référence -à la partie formant couronne annulaire 1 ou 11 selon le secona ou le troisième mode de réalisation, la section des parties non clrculaires de celle-ci peut avoir n'importe quelle autre forme pourvu qu'elle soit de nature à empêcher le glissement du matériau mou de recouvrement. Elle peut, par exemple, être en forme de gourde, ou cruciforme comme illustré sur la Figure 11. La forme carrée ou sensiblement carrée est cependant bien préférable en raison de différents facteurs pratiques, parmi lesquels l'efficacité contre le glissement du matériau de recouvrement, la résistance de la partie formant couronne annulaire et la déformation facile de la section. (2) En référence au second mode de réalisation, la forme de la section des portions de la partie formant couronne annulaire 1, avec lesquelles sont assemblées les parties formant rayons 2, peut être identique ou non à celle des autres portions de celle-ci. (3) En référence au premier ou au second mode de réalisation, les portions de la partie formant couronne annulaire 1, avec lesquelles sont assemblées les parties formant rayons 2, peuvent avoir n'importe quelle forme de section, pourvu que les parties de parois aplaties 9 qui font saillie vers l'intérieur soient convenablement formées. Elle peut, par exemple, être cruciforme comme illustré sur la Figure 11. (4) En. référence au premier, second ou troisième mode de réalisation, les parties formant rayons 2 ou 12 peuvent avoir n'importe quelle forme de section, à condition qu'elles soient pleines. La description qui précède et les dessins annexés ne sont pas limitatifs quant au nombre de parties formant rayons 2 ou 12 ni quant à la posltion de celles-cl par rapport à la partie formant couronne annulaire. (5) En référence au troisième mode de réalisation, l'anneau formé à partir d'un tube en métal peut aussi bien être façonné pour prendre la forme d'une section non circulaire après que les parties formant rayons 12 ont été assemblées avec celui-ci. (6) En référence au premier ou au second mode de réalisation, la partie formant couronne annulaire 1 peut avoir une section non circulaire sur la totalité de sa circonférence. (7) En référence à l'un quelconque des premier, second ou troisième modes de réalisation, n'importe quel appareil peut être utilisé, à la place de l'appareil spécifiquement décrit, pour déformer la section de la partie formant couronne annulaire 1 ou 11 et lui donner une forme non circulaire, pourvu qu'il permette de conserver à la partie formant couronne 1 ou 11 sa configuration creuse. L'appareil peut être du type qui s'étend en continu autour de la totalité de la circonférence du tube constituant la partie formant couronne 1 ou 11 ou du type en plusieurs parties disposées radialement par rapport au tube. Bien que la présente invention ait été décrite en référence aux modes de réalisation préférés de celle-cl et à plusieurs modifications s'y rapportant, il est entendu que d'autres modifications ou variantes peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Ame pour un volant caractérisée encre qu'elle comporte une partie formant couronne annulaire (1) élaborée à partir d'un tube en métal, ladite partie formant couronne annulaire présentant au moins une portion sensiblement plate (9); et au moins une partie formant rayon (2) dont une extrémité est soudée par recouvrement à ladite portion plate. 2. Ame pour un volant selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite portion plate est ménagée au niveau du bord circonférentiel interne de ladite partie formant couronne annulaire. 3. Ame pour un volant selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite partie formant couronne annuiaire a une section circulaire excepté pour la partie de celle-ci dans laquelle est ménagée ladite portion plate. 4. Ame pour un volant selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite partie formant couronne annulaire a une section non circulaire excepté pour la partie de celle-ci dans laquelle est ménagée ladite portion plate. 5. Ame pour un volant selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite section non circulaire est carrée. 6. Ame pour un volant selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie formant couronne annulaire a une épaisseur de 0,8 à 1,2 mm. 7. Ame pour un volant selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie formant rayon est élaborée à partir d'une barre en métal pleine, de section sensiblement rectangulaire. 8. Ame pour un volant caractérisée en ce qu'elle comporte une partie formant couronne annulaire (11 > élaborée à partir d'un tube en métal, ladite partie formant couronne annulaire ayant une section non circulaire sur la majeure partie de la totalité de sa circonférence et présentant au moins une partie ae section circulaire; et au moins une partie formant rayon (12) dont une extrémité est soudée bout à bout à ladite partie de section circulaire. 9. Ame pour un volant selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite section non circulaire est carrée. 10. Ame pour un volant selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite partie formant couronne annulaire a une épaisseur de 1,6 à 2 mm. 11. Procédé pour fabriquer une âme pour un volant, caractérisé en ce qu'il consiste à façonner une tube en métal de section circulaire et de faible épaisseur pour lui donner la forme d'un anneau (101); à presser ledit anneau pour aéfinir une partie formant couronne annulaire (1) et simultanément au moins une portion sensiblement plate (9) sur ladite partie formant couronne annulaire; et à souder par recouvrement une extrémité d'au moins une partie. formant rayon (2) à ladite portion plate. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite partie formant couronne annulaire est dotée, lors au pressage dudit anneau, d'une section non circulaire excepté pour ladite portion plate. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite section non circulaire est carrée. 14. Procédé pour fabriquer une âme pour un volant, caractérisé en ce qu'il consiste à façonner un tube en métal de section circulaire pour lui donner la forme d'un anneau (101); à presser ledit anneau sur la majeure partie de la totalité de sa circonférence pour définir une partie formant couronne annulaire (11) et simultanément au moins une partie de section non circulaire et au moins une partie de section circulaire sur ladite partie formant couronne annulaire; et à souder bout à bout une extrémité d'une partie formant rayon (12) à ladite partie de section circulaire. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite section non circulaire est carrée. 16. Procédé pour fabriquer une âme pour un volant, caractérisé en ce qu'il consiste à façonner un tube en métal de section circulaire pour lui donner la forme d'un anneau (101); à presser au moins une partie dudit anneau pour définir une partie formant couronne annulaire (11) de section non circulaire; et à souder au moins une partie formant rayon (12), au niveau d'une extrémité de celle-ci, à ladite partie formant couronne annulaire. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite section non circulaire est carrée.