Brevet FR2737458A1 — publié le 19970207

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un volant de direction destiné à des véhicules et pos- sédant un revêtement fait d'un produit naturel sur un en- robage en matière plastique d'un tube-armature, volant qui présente les particularités suivantes: - le revêtement est constitué, sur une partie de la jante du volant, plus exactement sur un segment supérieur et un segment inférieur à la position d'alignement droit du volant, par un placage de bois ou de liège enduit de vernis, - les segments disposés, dans le sens de la périphérie, entre les segments revêtus de placage de bois ou de liège, qui sont situés sur les côtés en position d'ali- gnement droit et sur lesquels sont posées le plus souvent les mains, sont recouverts d'un garnissage souple, de préférence de cuir, et - à la transition entre un segment revêtu de placage de bois ou de liège et un segment recouvert d'un garnissage souple, est agencée chaque fois une gorge circonféren- tielle s'étendant le long d'un plan de section droite de la jante du volant et destinée à recevoir l'extrémité du garnissage souple. Un tel volant et un procédé pour sa fabrication sont connus par le document DE 4039138 C1. Le produit na- turel est un placage de bois de racine dans ce cas. Lors de la fabrication, un noyau métallique de la jante du vo- lant, noyau qui est enveloppé de mousse de polyuréthanne, est débarrassé ensuite de cette mousse dans les zones pé- riphériques o un placage de bois est prévu. Le bois de racine est mis en place dans les zones périphériques ainsi dénudées. Si le bois de racine se présente sous la forme d'un placage, ce placage est appliqué d'abord sur des demi-coquilles de support en matière plastique et collé ensuite sous la forme de ces demi-coquilles sur les zones dénudées concernées du noyau métallique de la jante. Partant de cet état de la technique, l'inven- tion vise à créer un autre procédé de fabrication, qui soit meilleur et en particulier plus rationnel. Selon l'invention, un procédé comme défini au début est caractérisé par les phases suivantes pour la mise en place d'un placage correspondant sur les segments à revêtir d'un placage de bois ou de liège: - on découpe des bandes arquées, correspondant aux seg- ments à revêtir de placage de bois ou de liège, dans un placage plan et étalé à plat de bois précieux ou de liège, la largeur radiale des bandes arquées étant plus grande que la moitié de la circonférence de la section droite de la jante du volant, - on ramollit et on assouplit les découpes de placage par immersion dans l'eau pendant au moins une heure, - on comprime, sèche et transforme les découpes de pla- cage ramollies dans un outil de façonnage pouvant être chauffé et comprenant une matrice supérieure et une ma- trice inférieure complémentaires - si l'on ne tient pas compte de l'épaisseur du placage - en une pièce de pla- cage façonnée de forme stable, se présentant comme une demi-coquille arquée et en gouttière, les bords radiale- ment intérieure et radialement extérieure de la demi-co- quille en forme de gouttière, bords qui dépassent de l'empreinte d'outil définissant la forme, constituant chacun une saillie froncée de façon indéfinie, - on effectue la mise en place des placages sur les seg- ments à revêtir de placage de bois ou de liège en deux étapes dont la première comprend la pose des placages sur un côté axial de la jante et la seconde étape comprend la pose des placages sur le côté axialement opposé de la jante, la mise en place complète en chaque étape consis- tant en deux stades, - dans le premier stade de chaque étape de la mise en place des placages, on colle deux pièces de placage fa- çonnées au moyen d'une colle sur les côtés concernés des deux segments, la pièce de placage façonnée étant pressée axialement contre la jante par un outil de formage pen- dant le temps de prise de la colle, - dans le deuxième stade de chaque étape de la mise en place des placages, on rogne par fraisage ou meulage les saillies froncées de façon indéfinie des pièces de pla- cage façonnées, le long d'une ligne de coupe tangentielle à la section droite de la jante du volant et alignée à peu près suivant l'axe de la jante, - après la mise en place des placages sur les deux côtés des deux segments, on leur donne la forme voulue par une meule profilée, on exécute le vernissage et on soumet la surface à un travail de finition, et enfin, - on rogne les extrémités dans le sens de la périphérie des pièces de placage façonnées au moyen d'une fine fraise à queue qui est guidée dans l'espace par une ma- chine à commande numérique. Un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux du procédé selon l'invention est caractérisé par l'ensemble des caractéristiques suivantes: - on enrobe un anneau tubulaire formant armature, sans rayons, d'abord seulement dans la zone des segments à re- vêtir de placage, en épargnant les segments situés entre eux, avec une matière plastique durcissante, en particu- lier un polyester, suivant l'épaisseur désirée de l'an- neau devant former la jante du volant, déduction faite de l'épaisseur de placage à mettre en place, - on met ensuite en place les placages sur les segments ainsi enrobés et on effectue le travail de finition com- plet du placage puis - on soude une armature de rayons et une armature de plaque anti-collision reliée à elle aux segments non en- core enrobés de la jante de volant fabriquée en partie, on les enrobe d'un revêtement de mousse dure, de préfé- rence d'un revêtement de mousse de polyuréthanne, suivant l'épaisseur désirée de la jante et des rayons, déduction faite de l'épaisseur du garnissage de cuir à mettre en place, et on recouvre cet enrobage de cuir. Le procédé selon l'invention permet également de revêtir d'autres pièces de véhicules, en particulier de véhicules automobiles, comme par exemple des poignées de leviers de changement de vitesse, d'un produit naturel tel que le bois notamment. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de mise en oeuvre non limita- tif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 représente une partie de la jante d'un volant par une coupe suivant le plan de la jante; - la figure 2 est une coupe transversale, prise suivant la ligne II-II de la figure 1, d'une zone de la jante revêtue d'un placage de bois; - la figure 3 est une coupe transversale d'un outil de façonnage pour le préformage; et - la figure 4 est une coupe transversale d'un outil de formage utilisé pour la mise en place du placage de bois sur la jante du volant. La partie d'une jante de volant de direction montrée sur la figure 1, comprend la jonction d'une zone périphérique revêtue de placage de bois et d'une zone pé- riphérique de la jante garnie de cuir. Le placage de bois est collé sous forme de deux demi-coquilles 1 et 2 de placage, préformées séparément, sur un support 4 en matière plastique disposé sur un an- neau tubulaire 3 en acier. Le support 4 en plastique est constitué d'une matière de moulage précomprimée plane et formé d'un seul tenant sur l'anneau tubulaire 3. Le sup- port 4 en matière plastique a été appliqué sur l'anneau tubulaire 3 en acier dans une première phase de fabrica- tion de la jante du volant. Les autres zones, adjacentes aux zones revêtues de placage de bois de la jante, sont constituées d'une mousse de matière plastique 5 appliquée sur l'anneau tubulaire 3 en acier et extérieurement re- couverte - de façon serrée - d'un garnissage de cuir 6. Ces dernières zones de la jante sont seulement réalisées dans une phase de fabrication faisant suite à la réalisa- tion des zones revêtues de placage de bois. Chaque gar- nissage de cuir 6 se termine, dans le sens de la périphé- rie, dans une gorge circonférentielle 7 entre un support 4 en matière plastique et une enveloppe de mousse 5. Le placage de bois des demi-coquilles 1, 2 est extérieurement recouvert, de façon conventionnelle, d'une couche de vernis au polyester 8. La couche de vernis peut être formée aussi de polyuréthanne. La superposition de couches est constituée généralement d'une couche iso- lante, éventuellement d'une couche à patin, ainsi que d'un second apprêt isolant, formant la base pour, par exemple, un vernissage au polyester à pores fermés et brillant. Avant sa mise en place sur le support 4 en ma- tière plastique porté par la jante du volant, le placage de bois est préformé comme décrit ci-après sous la forme d'une demi-coquille dans un outil de façonnage ou de pré- formage. On découpe d'abord des bandes arquées dans des feuilles planes et étalées à plat de placage de bois pré- cieux d'une épaisseur d'environ 0,2 à 0,6 mm, la largeur radiale des bandes arquées étant plus grande que la moi- tié de la circonférence de la section droite de la jante. Ensuite, on ramollit les découpes de placage et on les rend souples par immersion dans l'eau pendant au moins une heure. Après cela, on comprime, sèche et transforme les découpes ramollies de placage dans un outil de façon- nage 9 qui peut être chauffé et comprend une matrice su- périeure 10 et une matrice inférieure 11 complémentaires - si l'on ne tient pas compte de l'épaisseur du placage - en une pièce de placage façonnée de forme stable, qui se présente sous la forme d'une demi-coquille 1 ou 2 qui est arquée et en gouttière. Les bords radialement intérieur et radialement extérieur de la demi-coquille 1 ou 2 en gouttière, bords qui dépassent de l'empreinte de l'outil de façonnage 9, constituent une saillie 12 qui est fron- cée de façon indéfinie. Un revêtement de protection 13 est prévu entre la matrice inférieure 11 et la demi-co- quille de placage de bois 1 ou 2. La mise en place des placages sur les zones de la jante destinées à les recevoir, s'effectue en deux étapes. Dans la première étape, les deux zones de la jante situées respectivement en haut et en bas à la posi- tion d'alignement droit du volant, sont d'abord revêtues sur un côté axial de la jante, tandis que, dans la se- conde étape, la mise en place complète du placage s'ef- fectue de façon analogue sur le côté axialement opposé de la jante, chaque fois en deux stades. Dans chacune des étapes de mise en place des placages, deux demicoquilles de placage de bois 1 sont collées, dans le premier stade, au moyen d'une colle, sur les côtés concernés des zones à revêtir de la jante. Chaque demi-coquille de placage de bois, 1 ou 2, est pressée axialement contre la jante par un outil de for- mage 14 pendant le temps de prise de la colle. Dans le second stade de chacune des étapes de mise en place des placages, les saillies 12 - froncées de façon indéfinie - des demi- coquilles 1 et 2, sont rognées par fraisage ou meulage le long d'une ligne de coupe tan- gentielle à la section droite de la jante et à peu près alignée suivant l'axe de la jante. Après la mise en place des placages sur les deux côtés des zones de jante à revêtir de placages, les surfaces extérieures des demi-coquilles 1, 2 sont mises sous la forme voulue à l'aide d'une meule profilée puis vernies et la surface est enfin soumise à un travail de finition. Pour terminer, les extrémités dans le sens de la périphérie des demicoquilles de placage 1, 2, sont rognées au moyen d'une fine fraise à queue qui est guidée dans l'espace par une machine à commande numérique. Pendant que la pièce de placage en demi-co- quille 1, 2 est située à l'intérieur de l'outil de for- mage 14, elle est recouverte, à des fins de protection, d'une pellicule détachable 15 qui peut être formée aussi par le revêtement de protection 13. Des placages sensibles à la fissuration, peu- vent être doublés avant la mise en forme, de préférence dès avant le découpage, d'un revêtement dorsal stabilisa- teur, en particulier d'un matériau textile, par exemple d'un voile de non-tissé. La compression et le séchage du placage de bois dans l'outil de façonnage 9 s'effectuent à une tempéra- ture d'environ 120 C et durent d'environ 2 à 8 minutes. Il est avantageux que, dans la première étape de mise en place des placages, les demi-coquilles 1, 2 soient mises en place sur le côté inférieur de la jante, c'est-à-dire sur le côté éloigné du conducteur. Pour coller les demi-coquilles de placage 1, 2 sur le support 4 en plastique de la jante, on utilise une colle réagissant à l'humidité et légèrement moussante ou gonflante lors de la prise. Les demi-coquilles 1, 2 sont mises en contact avec la colle alors qu'elles sont encore légèrement humides et la réaction de moussage ou de gon- flage de la colle assure le remplissage de vides éven- tuels entre le corps de base de la jante et la demi-co- quille 1, 2 concernée. A la place de placage de bois précieux, il est possible aussi de mettre en place du placage de liège d'après le procédé selon l'invention. Pour le support 4 en matière plastique sur la jante, support qui est situé sous les demi-coquilles de placage 1, 2, on utilise de préférence une matière de moulage précomprimée plane ayant un coefficient de dila- tation thermique de 15 x 10-6. Ce coefficient de dilata- tion thermique est de l'ordre de grandeur de celui de l'acier et convient donc excellemment pour la combinaison de ce support avec l'anneau tubulaire 3 en acier de la jante. Un avantage particulier de l'invention est que le support 4 en plastique est une pièce réalisable exac- tement aux cotes voulues et sur laquelle les demi-co- quilles de placage 1, 2, également préformées exactement aux dimensions voulues, peuvent être mises en place de façon rationnelle à l'aide d'outils fixes. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un volant de direc- tion destiné à des véhicules et possédant un revêtement fait d'un produit naturel sur un enrobage en matière plastique (4) d'un tube- armature (3), volant qui présente les particularités suivantes: - le revêtement est constitué, sur une partie de la jante du volant, plus exactement sur un segment supérieur et un segment inférieur à la position d'alignement droit du volant, par un placage de bois ou de liège (1, 2) en- duit de vernis, - les segments disposés, dans le sens de la périphérie, entre les segments revêtus de placage de bois ou de liège, qui sont situés sur les côtés en position d'ali- gnement droit et sur lesquels sont posées le plus souvent les mains, sont recouverts d'un garnissage souple, de préférence de cuir (6), et - à la transition entre un segment revêtu de placage de bois ou de liège (1, 2) et un segment recouvert d'un gar- nissage souple, est agencée chaque fois une gorge circon- férentielle (7) s'étendant le long d'un plan de section droite de la jante du volant et destinée à recevoir l'ex- trémité du garnissage souple, caractérisé par les phases suivantes pour la mise en place d'un placage correspondant sur les segments à revê- tir d'un placage de bois ou de liège: - on découpe des bandes arquées, correspondant aux seg- ments à revêtir de placage de bois ou de liège, dans un placage plan et étalé à plat de bois précieux ou de liège, la largeur radiale des bandes arquées étant plus grande que la moitié de la circonférence de la section droite de la jante du volant, - on ramollit et on assouplit les découpes de placage par immersion dans l'eau pendant au moins une heure, - on comprime, sèche et transforme les découpes de pla- cage ramollies dans un outil de façonnage (9) pouvant être chauffé et comprenant une matrice supérieure (10) et une matrice inférieure (11) complémentaires - si l'on ne tient pas compte de l'épaisseur du placage en une pièce de placage façonnée de forme stable, se presentant comme une demi-coquille arquée et en gouttière (1, 2), les bords radialement intérieure et radialement extérieure de la demi-coquille en forme de gouttière, bords qui dé- passent de l'empreinte d'outil définissant la forme, constituant chacun une saillie (12) froncée de façon in- définie, - on effectue la mise en place des placages (1, 2) sur les segments à revêtir de placage de bois ou de liège en deux étapes dont la première comprend la pose des pla- cages sur un côté axial de la jante et la seconde étape comprend la pose des placages sur le côté axialement op- posé de la jante, la mise en place complète en chaque étape consistant en deux stades, - dans le premier stade de chaque étape de la mise en place des placages, on colle deux pièces de placage fa- çonnées (1, 2) au moyen d'une colle sur les côtés concer- nés des deux segments, la pièce de placage façonnée étant pressée axialement contre la jante par un outil de for- mage (14) pendant le temps de prise de la colle, - dans le deuxième stade de chaque étape de la mise en place des placages (1, 2), on rogne par fraisage ou meu- lage les saillies (12) froncées de façon indéfinie des pièces de placage façonnées, le long d'une ligne de coupe tangentielle à la section droite de la jante du volant et alignée à peu près suivant l'axe de la jante, après la mise en place des placages sur les deux côtés des deux segments, on leur donne la forme voulue par une meule profilée, on exécute le vernissage et on soumet la surface à un travail de finition, et enfin, on rogne les extrémités dans le sens de la périphérie des pièces de placage façonnées (1, 2) au moyen d'une fine fraise à queue qui est guidée dans l'espace par une machine à commande numérique. 2. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé par l'ensemble des caractéristiques suivantes: - on enrobe un anneau tubulaire (3) formant armature, sans rayons, d'abord seulement dans la zone des segments à revêtir de placage, en épargnant les segments situés entre eux, avec une matière plastique durcissante (4), en particulier un polyester, suivant l'épaisseur désirée de l'anneau devant former la jante du volant, déduction faite de l'épaisseur de placage à mettre en place, on met ensuite en place les placages (1, 2) sur les segments ainsi enrobés et on effectue le travail de fini- tion complet du placage puis - on soude une armature de rayons et une armature de plaque anti-collision reliée à elle aux segments non en- core enrobés de la jante de volant fabriquée en partie, on les enrobe d'un revêtement de mousse dure, de préfé- rence d'un revêtement de mousse de polyuréthanne, suivant l'épaisseur désirée de la jante et des rayons, déduction faite de l'épaisseur du garnissage de cuir à mettre en place, et on recouvre cet enrobage de cuir (6). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, ca- ractérisé en ce que l'on double les placages sensibles à la fissuration, au moins avant le façonnage, de préfé- rence avant la découpe, d'un revêtement dorsal stabilisa- teur, en particulier d'un matériau textile, par exemple d'un voile de non-tissé. 4. Procédé selon une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'on utilise des feuilles de placage d'une épaisseur de 0,2 à 0,6 mm. 5. Procédé selon une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la compression et le sé- chage dans l'outil de façonnage (9) s'effectuent à envi- ron 120 C. 6. Procédé selon la revendication 5, caracté- risé en ce que la compression et le séchage s'effectuent pendant un temps de compression d'environ 2 à 8 minutes. 7. Procédé selon une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que, dans la première étape de mise en place des placages (1, 2) sur les segments, on met en place les placages sur le côté inférieur de la jante, c'est-à-dire le côté éloigné du conducteur. 8. Procédé selon une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que, lors du collage des pièces de placage façonnées (1, 2) sur les segments, on utilise une colle réagissant à l'humidité et légèrement moussante ou gonflante pendant la prise, les pièces de placage fa- çonnées étant mises en contact avec la colle alors qu'elles sont encore à l'état légèrement humide, de sorte que la réaction de moussage ou de gonflage de la colle provoque le remplissage de vides éventuels entre le corps de base (3, 4) de la jante du volant et la pièce de pla- cage façonnée (1, 2). 9. Procédé selon une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que l'application d'un enduit (8) par vernissage sur la surface s'effectue de manière conventionnelle par un vernissage au polyester ou poly- uréthanne, une superposition d'une couche isolante, éven- tuellement d'une couche à patin, et d'un second apprêt isolant consécutif formant la base, par exemple, d'un vernis au polyester à pores fermés et brillant.