Brevet FR2876073A1 — publié le 20060407

ENSEMBLE DE DIRECTION La présente invention concerne un ensemble de direction, par exemple pour un véhicule tel qu'un véhicule automobile, un 5 simulateur de conduite, ou autre. De manière conventionnelle, un ensemble de direction de véhicule, notamment d'une voiture automobile, comporte une colonne de direction à l'extrémité de laquelle est fixé un volant, lequel comprend une partie centrale appelée moyeu et un anneau que le conducteur peut tourner pour diriger le véhicule. La colonne de direction est reliée au pivot des roues par un mécanisme d'engrenages et de barres de timonerie. La rotation de l'anneau permet de tourner les roues directrices et ainsi de diriger le véhicule. Pour des raisons d'ergonomie et de sécurité, les constructeurs automobiles ont tendance à regrouper certaines commandes sur le moyeu, par exemples la commande de l'autoradio, du régulateur de vitesse et de la boite de vitesse. Le conducteur peut ainsi commander certains équipements de son véhicule sans avoir à quitter la route des yeux. Cependant, du fait de la rotation du moyeu central solidairement avec l'anneau, la commande de ces appareils devient difficile, voir impossible, lorsque l'angle de rotation du volant dépasse un certain angle par rapport à la position de repos (qui correspond à la trajectoire rectiligne du véhicule). De plus, un coussin gonflable de sécurité (communément désigné par la marque AirBag) est généralement placé à l'intérieur du moyeu. Le déploiement de ce coussin pouvant survenir alors que le volant est tourné par rapport à sa position de repos, on donne au coussin déployé une forme ronde ou cylindrique, alors que pour des raisons d'efficacité de retenue du 2876073 2 conducteur, il serait préférable de lui donner une forme allongée, d'ellipsoïde par exemple. Des solutions ont donc été proposées afin de désolidariser le moyeu central de l'anneau de sorte que la rotation de l'anneau n'entraîne pas celle du moyeu, lequel reste fixe. Ainsi, la demande de brevet français FR 2828471 déposée par la demanderesse décrit un ensemble de direction comportant des moyens permettant de désolidariser le moyeu central de l'anneau d'un volant, le moyeu restant fixe lorsque l'anneau est mis en rotation. Un capteur angulaire mesure la position angulaire de l'anneau, laquelle est communiquée à un système électrique commandant l'orientation des roues directrices. On connaît également de la demande de brevet français FR2833915, déposée par la demanderesse, un ensemble de direction de véhicule comportant des moyens pour mettre le moyeu central en rotation avec la colonne de direction et agencés, lors d'une rotation de l'anneau, pour faire tourner le moyeu dans le même sens que l'anneau jusqu'à un angle prédéterminé de celui-ci, une rotation de l'anneau au-delà de l'angle prédéterminé ne provoquant pas de rotation additionnelle du moyeu. On connaît également, du brevet US4932285 au nom de la société Izumi, un système permettant de maintenir immobile par rapport au conducteur le moyeu central d'un volant de véhicule. Ce système est composé d'un mécanisme à engrenages et à courroie maintenue tendue par des rouleaux. Un premier pignon est monté en rotation sur la colonne de direction et un deuxième pignon est monté solidaire du moyeu central. 2876073 3 Ces solutions existantes sont relativement complexes et nécessitent des changements importants des ensembles de direction actuels. Elles sont donc chères à mettre en oeuvre. De plus, du fait du nombre croissant de commandes disposées sur le moyeu central, le poids de ce moyeu et donc l'inertie du volant ont tendance à augmenter. Le volant étant incliné, généralement supporté par la colonne de direction ellemême inclinée, l'effet pendulaire du volant ne peut plus être négligé. La présente invention propose un ensemble de direction comportant un moyeu central fixe, particulièrement économique et simple, ne modifiant que légèrement le volant et permettant de s'affranchir en grande partie de l'effet pendulaire du volant. Le moyeu central peut alors comporter un grand nombre de commandes d'équipements. De façon plus précise, la présente invention concerne un ensemble de direction, par exemple pour un véhicule, comprenant une colonne de direction montée librement en rotation, un volant comportant un anneau fixé par l'intermédiaire d'au moins un bras à une extrémité de ladite colonne et un moyeu central fixe, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce de contournement dudit anneau montée solidairement, d'une part, à une partie fixe et, d'autre part, audit moyeu central. La colonne de direction est montée libre en rotation dans un support de direction, ledit support constituant avantageusement ladite partie fixe sur laquelle est fixée la pièce de contournement. La colonne de direction est montée dans ledit support de direction de préférence par l'intermédiaire d'au moins un palier. 2876073 4 Ledit moyeu central comporte avantageusement au moins un coussin gonflable de sécurité et/ou des moyens pour la commande d'au moins un appareil et/ou au moins un écran d'affichage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention vont maintenant être décrits de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés donnés à titre illustratif et non limitatif et dans lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un ensemble de direction d'un véhicule automobile conforme à l'invention; - les figures 2 et 3 illustrent un mode de réalisation de l'invention respectivement en perspective et en vue de face. Dans les solutions de l'art antérieur, l'immobilisation du moyeu central est généralement réalisée par le passage d'une partie fixe, sur laquelle vient se fixer le moyeu, au travers d'une partie en rotation. Selon la présente invention, la partie fixe est amenée au niveau du moyeu central par une pièce fixée à un support immobile (par rapport à la structure du véhicule) et contournant l'anneau du volant. Sur la figure 1, qui illustre ce principe de réalisation, un ensemble de direction pour voiture automobile comprend un volant 10 formé d'un anneau 12 fixé à deux bras 14 et 16 et d'un moyeu central 18. Les deux bras 14 et 16 se rejoignent à une extrémité 20 d'une colonne de direction 22. Cette colonne 22 est montée libre en rotation à l'aide de deux paliers 24 et 26 qui sont solidaires de la structure du véhicule. Le moyeu central 18 comprend des commandes d'appareils équipant le véhicule, ainsi qu'un coussin gonflable de sécurité désigné habituellement par la marque AirBag. Selon l'invention, le moyeu central 18 est rendu immobile par rapport à la structure du véhicule en le montant solidaire d'une pièce 28 de contournement du volant 10, laquelle est fixée à une partie immobile du véhicule par rapport à la structure du véhicule. Cette pièce immobile est représentée sur les figures 1 et 2 par un cylindre creux 30 entourant les paliers 24 et 26. Le cylindre creux 30 peut, mais non nécessairement, servir de support de fixation de la colonne de direction. De façon à bien faire ressortir la pièce de contournement 28, elle est représentée en traits pointillés sur la figure 1. Cette pièce de contournement peut être réalisée par exemple en plastique par injection. Le moyeu central 18, la pièce de contournement 28 et le cylindre 30 sont donc immobiles par rapport à la structure du véhicule. Notamment, le moyeu 18 ne tourne pas avec l'anneau 12 du volant. Sur les figures 2 et 3, le moyeu central 18 est fixé au cylindre immobile 30 par l'intermédiaire de la pièce de contournement 28. L'anneau 12 du volant est fixé à l'extrémité 20 de la colonne de direction 22 à l'aide des deux bras 14 et 16. Lorsque l'anneau 12 tourne, le moyeu central 18 reste immobile. Le moyeu comporte un coussin gonflable (non représenté) dans sa partie centrale, des commandes 32 d'équipements du véhicule et un écran 34, du type LCD par exemple, permettant d'afficher des informations relatives au véhicule (fermeture des portes, gonflage des pneumatiques, etc.) et/ou à la conduite du véhicule (vitesse instantanée, alertes diverses, etc.). Les flèches 36 et 38 indiquent les sens de rotation de l'anneau 12. Le moyeu central ne comporte bien entendu pas nécessairement 30 tous ces éléments. Le moyeu peut être avantageusement réalisé en plastique, mais tout autre matériau approprié pourrait convenir. 2876073 6 On remarque que la solution proposée par la présente invention est simple et économique, ne modifiant que légèrement les volants existants. Le moyeu central peut être de grande dimension, sans augmenter l'effet pendulaire du volant, et ainsi recevoir des commandes en relativement grand nombre et même au moins un écran d'affichage. La connexion électrique des diverses commandes, de l'écran et du coussin gonflable équipant le moyeu central ne pose pas de difficultés, pouvant être réalisée par exemple par surmoulage. 20 7 REVENDICATIONS 1. Ensemble de direction comprenant une colonne de direction (22) montée librement en rotation, un volant (10) comportant un anneau (12) fixé par l'intermédiaire d'au moins un bras (14, 16) à une extrémité (20) de ladite colonne et un moyeu central fixe (18), caractérisé en ce qu'il comporte une pièce de contournement (28) dudit anneau montée solidairement, d'une part, à une partie fixe (30) et, d'autre part, audit moyeu central (18). 2. Ensemble de direction selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite colonne de direction (22) est montée libre en rotation à l'intérieur d'un support de direction (30), ledit support constituant ladite partie fixe. 3. Ensemble de direction selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite colonne de direction est montée dans ledit support de direction (30) par l'intermédiaire d'au moins un palier (24, 26). 4. Ensemble de direction selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit moyeu (18) comporte des moyens (32) pour la commande d'au moins un équipement. 5. Ensemble de direction selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ledit moyeu comporte au moins un coussin gonflable de sécurité. 2876073 8 6. Ensemble de direction selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ledit moyeu comporte au moins un écran d'affichage (34).