Brevet FR2750386A1 — publié le 19980102

La présente invention concerne un volant de direction incluant un contacteur électrique, pour un véhicule automobile. Elle vise à permettre l'obtention d'un tel volant, de manière simple et économique. A cette fin, I'invention propose un volant de direction pour véhicule, comportant une armature métallique comportant une jante, des branches et un moyeu central, ladite jante et ledit moyeu central étant centrés sur un axe de rotation, ladite jante et au moins une partie des branches étant enrobées par une mousse d'enrobage comportant sur au moins une branche une première surface sensiblement parallèle à l'axe de rotation et une seconde surface sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation, avec un logement entre la seconde surface et la branche, ledit logement comportant une ouverture qui débouche dans ladite première surface, un contacteur électrique étant disposé dans ledit logement ; caractérisé en ce que ledit contacteur électrique est monté audit volant par insertion dans le logement par ladite ouverture. Lorsque l'utilisateur appuie sur la seconde surface, la mousse appuie à son tour sur le contacteur électrique à l'encontre de la branche qui effectue une contre-réaction, de sorte que le contact électrique est établi à travers le contacteur électrique. L'invention fournit un volant de direction dans lequel le contacteur électrique est plus facile, et par conséquent moins onéreux, à monter. En effet, le contacteur électrique est inséré dans le logement par l'ouverture, suivant une direction sensiblement parallèle à la branche. Cette opération est plus simple à réaliser qu'un surmoulage du contacteur. En outre, le contacteur peut être retiré de son logement, par exemple pour le remplacer s'il est défectueux. Le contacteur électrique est enrobé par la mousse d'enrobage, sauf du côté de l'ouverture du logement. Ainsi, la mousse d'enrobage assure l'isolation électrique du contacteur par rapport au reste du volant, notamment les branches métalliques. Selon une caractéristique préférée, la mousse d'enrobage présente des évidements entre la seconde surface et le logement, lesdits évidements étant séparés les uns des autres par des nervures sensiblement perpendiculaires à ladite seconde surface. Les évidements et les nervures ont des dimensions choisies pour ajuster la force de pression nécessaire pour établir le contact électrique du contacteur. Dans un mode de réalisation préféré, les évidements communiquent avec le logement. Le contacteur électrique est ainsi plus facile à insérer dans le logement. Selon une caractéristique préférée, le contacteur, lorsqu'il est monté au volant, est inséré tout entier dans le logement. L'espace situé à l'extérieur du logement, notamment au-delà de la première surface, reste ainsi libre et peut donc être utilisé pour loger d'autres éléments. Selon une caractéristique préférée, un module central est fixé sur le volant, de sorte que le logement est fermé par le module. Avantageusement, le contacteur électrique comporte deux éléments de contact métalliques sensiblement parallèles, séparés par un élément d'isolation, ledit élément d'isolation étant élastiquement comprimable et comportant au moins un trou pour que les deux éléments de contact métalliques entrent en contact lorsque l'on presse les deux éléments de contact l'un vers l'autre. Le contacteur électrique est ainsi réduit aux seuls éléments remplissant la fonction de contact, et est par conséquent utilisable dans tout modèle de volant de direction selon l'invention, quelles que soient son esthétique et sa matière. Le contacteur électrique peut ainsi être fabriqué en plus grande série, donc de manière plus économique, sans savoir à quel modèle de volant de direction il est destiné. Alternativement, le contacteur électrique comporte: - une première platine et une deuxième platine en matière plastique moulée disposées en vis-à-vis; - une première languette et une deuxième languette métalliques montées respectivement sur la première platine et sur la deuxième platine, chaque languette étant munie d'un bossage de contact disposé en regard du bossage de l'autre languette; et - un élément élastique disposé entre les platines pour les maintenir écartées l'une de l'autre, adapté à etre comprimé pour permettre de rapprocher les platines jusqu'à ce que les bossages viennent au contact l'un de l'autre. Ce contacteur offre l'avantage d'être particulièrement simple, commode et économique tant à la fabrication qu'à l'assemblage ainsi qu'au montage dans le volant, tout en offrant d'excellentes qualités de fiabilité et de durabilité à l'usage. De préférence: - chaque languette est montée par encliquetage sur sa platine; - chaque platine comporte, pour le montage d'une languette, une glissière et un orifice de réception d'une lame élastique anti-retour dont est munie la languette; - chaque languette fait partie d'une cosse sertie sur un fil électrique; - les platines comportent des moyens d'assujettissement mutuel par encliquetage ; et - ledit élément élastique est un ressort hélicoïdal alors que les platines comportent chacune une cuvette de réception de ce ressort. Les caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de plusieurs modes de réalisations illustrés par les dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est une vue partielle, en perspective, d'un premier mode de réalisation de volant de direction selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe du premier mode de réalisation de volant, prise selon la ligne S de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un contacteur électrique inclus dans le volant de la figure 1; - la figure 4 est une vue partielle, en perspective, d'un second mode de réalisation de volant de direction selon l'invention; - la figure 5 est une vue partielle, en perspective, d'un troisième mode de réalisation de volant de direction selon l'invention; - la figure 6 est une vue en perspective d'un autre mode de réalisation d'un contacteur convenant pour le volant conforme à l'invention, ce contacteur étant montré en cours de montage; - la figure 7 est une vue similaire de ce contacteur à l'état monté ; et - la figure 8 est une demi-vue en élévation-coupe de ce contacteur. En référence aux figures 1 et 2, un premier mode de réalisation de volant de direction pour véhicule comporte, de manière classique, une armature métallique comportant une jante circulaire 1, reliée par des branches 2 à un moyeu central 3. L'armature est par exemple en aluminium moulé et comporte quatre branches, dont seulement deux apparaissent à la figure 1. Le moyeu 3 est destiné à coopérer de manière connue avec un arbre de direction, dont seulement l'axe longitudinal, ou axe de rotation de volant R, est représenté à la figure 2. L'axe de rotation R passe par le centre du volant. La jante 1 et au moins une portion des branches 2 sont recouvertes par une garniture, ou mousse d'enrobage, 4. La portion des branches 2 recouverte par la mousse d'enrobage s'étend entre la jante 1 et environ un tiers de la longueur des branches. La mousse d'enrobage 4 est par exemple une mousse de polyuréthanne. Selon l'invention, I'extrémité de la mousse d'enrobage sur l'une des branches 2 présente une surface 41 située au-dessus de la branche considérée, comme on le voit à la figure 2, c'est-à-dire sur le devant du volant dans ses conditions d'utilisation. La surface 41 est sensiblement parallèle à l'axe de rotation R. L'extrémité de la mousse d'enrobage sur la branche considérée présente également une surface 42, sur le devant du volant dans ses conditions d'utilisation, sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation R. La surface 42 est sensiblement parallèle à la branche 2, et entre la surface 42 et la branche 2, la mousse d'enrobage du volant présente des évidements 43, séparés par des nervures 44 sensiblement perpendiculaires à la surface 42. Les évidements 43 sont en forme de voûte et sont prolongés par un logement 45, qui lui-même est séparé de la branche 2 par une couche de mousse 46. Le logement 45 a une forme adaptée à recevoir un contacteur électrique 5, décrit dans la suite. Les évidements 43 et le logement 45 débouchent dans la surface 41. En référence à la figure 3, le contacteur électrique 5 comporte une première plaque métallique 51, rectangulaire et équipée d'un rivet de contact 52 situé au centre de la plaque 51. Le rivet 52 est revêtu d'un dépôt de métal approprié pour éviter toute détérioration due aux arcs électriques. La plaque 51 est connectée à un fil électrique 57. La plaque 51 peut être carrée, ronde, ou de toute autre forme géométrique. Le contacteur électrique 5 comporte une seconde plaque métallique 53. La plaque 53 a la même forme que la plaque 51, et présente un téton 54 situé au centre de la plaque 53. La plaque métallique 53 est connectée à un fil électrique 58. En variante, le rivet 52 et le téton 54 peuvent être remplacés par un dépôt de métal appliqué sur les plaques 51 et 53, et approprié pour éviter toute détérioration due aux arcs électriques. Le contacteur électrique présente également une entretoise de mousse 55, par exemple de Néoprène, en forme de parallélépipède rectangle et présentant un trou central 56. L'entretoise peut avoir une autre forme, adaptée à celle des plaques 51 et 53. L'entretoise de mousse 55 est insérée entre les plaques 51 et 53, comme montré par les flèches à la figure 3, de sorte que le rivet 52 soit en vis à vis du téton 54, à travers le trou 56. Le contacteur électrique 5 ainsi assemblé est inséré dans le logement 45, sensiblement parallèlement à la branche 2, comme illustré par la flèche 6 à la figure 1. II est également possible de retirer le contacteur électrique s'il est nécessaire de le remplacer. Ce type de contacteur électrique supporte le passage d'un courant relativement élevé et ne nécessite pas de relais. La mousse d'enrobage qui entoure le contacteur électrique assure son isolation électrique, notamment par rapport à la branche 2. Comme montré à la figure 2, lorsque le contacteur électrique 5 est installé dans le logement 45 et que le contacteur électrique n'est pas sollicité par un utilisateur, le rivet 52 et le téton 54 sont séparés d'une distance comprise entre environ 0.5 et 1.5 millimètre. Les fils électriques 57 et 58 relient respectivement chaque plaque 51 et 53 au circuit électrique de l'avertisseur sonore. Le contacteur électrique est isolé électriquement par rapport à la branche 2, qui est à la masse. Un module central, non représenté, est fixé sur le volant, de manière à en recouvrir le centre et la portion des branches non recouverte par la mousse d'enrobage. En d'autres termes, le module central vient devant la surface 41 et l'obture. Le module central est un bouchon, ou un module classique de type air-bag ou choc-tête. Un module de type air-bag comporte un boîtier métallique. Comme on le voit à la figure 2, le contacteur électrique 5 est légèrement en retrait par rapport à la surface 41. Ainsi, le contacteur électrique et le boîtier métallique du module air-bag ne sont pas en contact, ce qui permet de les isoler électriquement, éventuellement en interposant une matière isolante entre eux. Une coque arrière 7 est fixée sur l'arrière du volant. Lorsque l'utilisateur du véhicule dans lequel est monté le volant selon l'invention souhaite faire fonctionner l'avertisseur sonore, il appuie sur la surface 42. La mousse d'enrobage 4 présente une certaine élasticité et s'écrase alors légèrement. Les nervures 44 poussent alors la plaque 51 vers la plaque 53. L'entretoise de mousse 55 est comprimée, de sorte que le rivet 52 entre en contact avec le téton 54 et ferme le circuit électrique qui commande le fonctionnement de l'avertisseur sonore du véhicule. En référence à la figure 4, un deuxième mode de réalisation de volant de direction selon l'invention a la même structure générale que le premier mode de réalisation et comporte les mêmes éléments auxquels ont été attribuées les mêmes références numériques suivies de la lettre a . Dans ce mode de réalisation, la mousse d'enrobage 4a présente cinq nervures 44a identiques, régulièrement réparties, séparées par des évidements 43a en forme de voûte arrondie. La figure 5 représente le troisième mode de réalisation de volant selon l'invention. Ce mode de réalisation a la même structure générale que le premier mode de réalisation et comporte les mêmes éléments auxquels ont été attribuées les mêmes références numériques suivies de la lettre b . La mousse d'enrobage 4b présente trois nervures 44b parmi lesquelles la nervure centrale est plus large que les nervures latérales. Les nervures 44b sont séparées par des évidements 43b en forme de voûte arrondie. Le nombre de nervures et leurs dimensions sont choisis en fonction de l'effort que l'on souhaite requérir de l'utilisateur pour actionner l'avertisseur sonore. Le contacteur électrique 60 montré sur les figures 6 à 8 comporte deux platines 61 et 62 en matière plastique moulée, deux languettes métalliques 63 et 64 et un ressort hélicoïdal 65. Les platines 61 et 62 sont identiques. Elles ont une forme générale rectangulaire et sont munies, afin d'être assujetties à l'autre platine, d'une part au niveau de l'un des petits côtés, de deux pattes d'encliquetage 66 qui s'étendent en saillie transversalement par rapport au plan général de la platine, et d'autre part au niveau de l'autre petit côté, de deux couples orifice 67 et butée 68 prévus chacun pour coopérer avec une patte 66. Afin de recevoir le ressort 65, les platines 61 et 62 comportent une cuvette annulaire 69 dont le diamètre moyen correspond à celui du ressort. Au centre de la cuvette 69, se trouve un mamelon 70 présentant une ouverture 71 et deux glissières 72 et 73 disposées de part et d'autre de l'ouverture 71, du même côté que les pattes 66. Les glissières 72 et 73 sont prévues pour recevoir l'une ou l'autre des languettes 63 et 64. Un évidement 74 de même orientation que les glissières 72 et 73, et ayant la largeur des languettes 63 et 64, est aménagé dans la cuvette 69 et dans le mamelon 70. Les languettes 63 et 64 sont identiques. Elles ont une forme générale plate, un bossage hémisphérique 75 faisant saillie d'un côté alors que de l'autre côté se trouve en saillie une lame élastique anti-retour 76. Les languettes métalliques 63 et 64 font chacune partie d'une cosse 77 sertie de façon conventionnelle à l'extrémité d'un fil électrique respectif 78 ou 79. On observera que chacune des cosses 77 présente une partie en équerre entre sa partie servant au sertissage sur le fil électrique et la languette 63 ou 64. On va maintenant expliquer comment on procède au montage du contacteur 60. On effectue tout d'abord la mise en place des languettes 63 et 64, respectivement dans la platine 61 et dans la platine 62. Cette mise en place sa fait par insertion de la languette dans l'évidement 74, puis la languette est insérée dans les glissières 72 et 73 et poussée pour progresser le long des glissières, de sorte que la lame élastique anti-retour vient au contact du mamelon 70, le mouvement d'enfoncement de la languette se poursuivant jusqu'en fin de course, où la lame élastique 76 se trouve au niveau de l'ouverture 71, dans laquelle elle se détend (voir figure 8). La languette est alors en place dans la platine. Une fois que les deux languettes ont été mises en place dans leurs platines respectives, on dispose les platines 61 et 62 en vis-à-vis, avec leur face à partir de laquelle s'étendent les pattes 66 qui sont en vis-à-vis, le petit côté de chaque platine portant les pattes 66 étant disposé en face du petit côté de l'autre platine au niveau duquel se trouvent les couples ouverture 67 et butée 68, le ressort 65 étant interposé entre les platines 61 et 62 avec ses extrémités respectives qui sont en place dans les cuvettes 69. On presse alors l'une contre l'autre les platines 61 et 62, chaque patte 66 pénètre dans une ouverture 67, sa rampe inclinée rencontre la butée 68 de sorte que la patte 66 fléchit, dépasse la butée 68 et se détend au-delà de celle-ci. Une fois que les quatre pattes 66 ont été mises en place, les platines 61 et 62 sont assujetties mutuellement, le ressort 65 les sollicitant vers la position d'écartement maximum alors que si l'on sollicite les platines 61 et 62 I'une vers l'autre, elles se rapprochent en étant guidées par la coopération des pattes 66 et des ouvertures 67, jusqu'à ce que les deux bossages 75 des languettes respectives 63 et 64 se rencontrent, ce qui établit le contact électrique recherché. On notera que la forme en équerre des cosses 77 entre le sertissage sur le fil et la languette portant le bossage 75, permet d'éviter que le ressort 65 ne vienne au contact de la cosse. Le nombre de contacteurs électriques installés sur un volant de direction est déterminé en fonction des besoins. Ainsi, il est possible de ne prévoir qu'un seul contacteur électrique, ou de prévoir un contacteur électrique sur deux branches en vis à vis. II est également possible de prévoir deux contacteurs électriques sur une même branche. Selon une variante, la mousse d'enrobage ne comporte ni évidements ni nervure entre la surface sur laquelle presse l'utilisateur et le contacteur électrique. Selon une autre variante, le contacteur électrique est d'un type différent, par exemple une membrane de contacteur électrique comportant deux feuilles en matière plastique. Une sérigraphie ou un dépôt de cuivre est appliqué sur deux faces en vis à vis des feuilles, ainsi que des petits picots en matière isolante. Tant que la membrane de contact est au repos, les picots assurent l'isolation électrique, et lorsque les deux feuilles sont pressées l'une contre l'autre, le circuit électrique se ferme par contact des feuilles entre les picots. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais englobe, bien au contraire, toute variante à la portée de l'homme du métier. REVENDICATIONS 1. Volant de direction pour véhicule, comportant une armature métallique comportant une jante (1), des branches (2) et un moyeu central (3), ladite jante et ledit moyeu central étant centrés sur un axe de rotation (R), ladite jante et au moins une partie des branches étant enrobées par une mousse d'enrobage (4) comportant sur au moins une branche une première surface (41) sensiblement parallèle à l'axe de rotation et une seconde surface (42) sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation, avec un logement (45) entre la seconde surface et la branche, ledit logement comportant une ouverture qui débouche dans ladite première surface, un contacteur électrique étant disposé dans ledit logement ; caractérisé en ce que ledit contacteur électrique (5 ; 60) est monté audit volant par insertion dans le logement par ladite ouverture. 2. Volant de direction pour véhicule selon la revendication 1 caractérisé en ce que la mousse d'enrobage présente des évidements (43) entre la seconde surface et le logement, lesdits évidements étant séparés les uns des autres par des nervures (44) sensiblement perpendiculaires à ladite seconde surface. 3. Volant de direction pour véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits évidements (43) communiquent avec ledit logement (45). 4. Volant de direction pour véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le contacteur (5 ; 60), lorsqu'il est monté au volant, est inséré tout entier dans le logement (45). 5. Volant de direction pour véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un module central est fixé sur le volant, de sorte que le logement est fermé par le module. 6. Volant de direction pour véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le contacteur électrique (5) comporte deux éléments de contact métalliques sensiblement parallèles (51, 53), séparés par un élément d'isolation (55), ledit élément d'isolation étant élastiquement comprimable et comportant au moins un trou (56) pour que les deux éléments de contact métalliques entrent en contact lorsque l'on presse les deux éléments de contact (51, 53) I'un vers l'autre. 7. Volant de direction pour véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le contacteur électrique (60) comporte: - une première platine (61) et une deuxième platine (62) en matière plastique moulée disposées en vis-à-vis; - une première languette (63) et une deuxième languette (64) métalliques montées respectivement sur la première platine (61) et sur la deuxième platine (62), chaque languette (63, 64) étant munie d'un bossage de contact (75) disposé en regard du bossage de l'autre languette; et - un élément élastique (65) disposé entre les platines (61, 62) pour les maintenir écartées l'une de l'autre, adapté à être comprimé pour permettre de rapprocher les platines (61, 62) jusqu'à ce que les bossages (75) viennent au contact l'un de l'autre. 8. Volant de direction pour véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque languette (63, 64) est montée par encliquetage sur sa platine (61, 62). 9. Volant de direction pour véhicule selon la revendication 8 caractérisé en ce que chaque platine (61, 62) comporte, pour le montage d'une languette (63, 64), une glissière (72, 73) et un orifice (71) de réception d'une lame élastique anti-retour (76) dont est munie la languette. 10. Volant de direction pour véhicule selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que chaque languette (63, 64) fait partie d'une cosse (77) sertie sur un fil électrique (78, 79). 11. Volant de direction pour véhicule selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les platines (61, 62) comportent des moyens d'assujettissement mutuel par encliquetage (66-68). 12. Volant de direction pour véhicule selon l'un quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que ledit élément élastique est un ressort hélicoïdal (75) alors que les platines (61, 62) comportent chacune une cuvette (69) de réception de ce ressort.