Brevet FR3021940A1 — publié le 20151211

VOLANT DE DIRECTION REGLABLE POUR VEHICULE AUTOMOBILE, COMPORTANT UNE MOTORISATION ELECTRIQUE La présente invention concerne un volant de direction réglable pour véhicule automobile, ainsi qu'un procédé de commande pour ce volant et un véhicule automobile comportant un tel volant. Les véhicules automobiles comportent généralement un volant de direction actionnant par un arbre guidé dans une colonne, un boîtier de direction situé à la base de cet arbre, qui fait pivoter les roues avant du 10 véhicule. Lors du dessin du style intérieur du véhicule et de la conception du volant de direction, il est nécessaire de faire un choix du diamètre de ce volant qui résulte de différents compromis concernant notamment l'ergonomie, le confort, la sécurité et le style. 15 La jante du volant est généralement circulaire. En variante dans certains cas, par exemple pour des raisons de style ou d'ergonomie, ou pour un usage sportif, la jante du volant comporte un méplat qui peut se trouver en bas, ou deux méplats opposés, ou présente une forme ovale. Concernant l'effort appliqué sur le volant par le conducteur, pour un 20 même couple sur l'arbre de direction, un diamètre plus important réduit cet effort en augmentant le bras de levier par rapport à l'axe, ce qui est favorable pour les manoeuvres aux basses vitesses et de parking, mais est défavorable pour la conduite à grande vitesse en imposant des mouvements de plus forte amplitude, ce qui réduit la réactivité pour les commandes rapides, et la 25 stabilité du véhicule. On peut en variante prendre un diamètre de volant plus petit, ou diminuer la démultiplication entre l'angle du volant et le braquage des roues, ce qui permet de réduire aux basses vitesses le mouvement des mains sur le volant. Mais dans ce cas pour conserver le même effort appliqué par le 30 conducteur, il faut prévoir un système d'assistance comportant une puissance plus importante pour délivrer un couple d'assistance plus élevé. Pour apporter une solution à ces problèmes, un type de volant connu, présenté notamment par les documents DE-B4-19919278 et KR-B1100580044, comporte des bras radiaux comprenant une longueur variable commandée par un mécanisme manuel d'ajustement, et une jante en plusieurs parties qui peuvent coulisser entre elles, afin d'obtenir une variation du diamètre de cette jante. On peut ainsi faire varier le bras de levier de l'effort appliqué par le conducteur sur la jante ainsi que le mouvement des mains sur ce volant, afin de l'adapter au type de conduite. Toutefois le conducteur doit intervenir manuellement pour effectuer ces réglages, ce qui peut être gênant notamment dans le cas de changements fréquents de type de conduite, comprenant par exemple des successions de manoeuvres en ville et de conduites à plus grande vitesse sur route. En complément un type de volant connu, présenté notamment par le document KR-B1-100259539, comporte un vérin hydraulique disposé dans un bras de ce volant, qui permet de faire varier sa longueur. Ce système nécessite une alimentation hydraulique à l'intérieur du volant, qui est délicate à réaliser, complexe et coûteuse, et peut présenter des risques de fuites gênants. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un volant de direction réglable pour véhicule automobile, comportant une jante en plusieurs parties qui sont reliées par des bras au moyeu fixe de ce volant, et un mécanisme permettant de faire varier la distance de cette jante par rapport à l'axe du volant, caractérisé en ce que le mécanisme de variation de distance comporte une motorisation électrique. Un avantage de ce volant de direction est qu'avec un moteur électrique de petite puissance disposant d'une démultiplication appropriée, on peut 30 obtenir de manière commandée ou automatique, sans effort pour le conducteur, une adaptation lente de la distance de la jante par rapport à l'axe qui ajuste le bras de levier en fonction du type de conduite. En particulier le moteur électrique peut être compact, avec une alimentation par des fils électriques qu'il est facile de faire passer par un arbre creux de la colonne de direction. Le volant de direction selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la jante comporte deux parties latérales qui peuvent s'écarter transversalement. En particulier, chaque partie latérale de jante peut être reliée au moyeu fixe par deux bras espacés. Avantageusement, chaque partie latérale de la jante est reliée à un support qui est guidé transversalement par des moyens de guidage linéaire du moyeu fixe. Dans ce cas, chaque support peut présenter des pattes qui traversent des fentes de guidage du moyeu, et se terminent chacune au dos de ce moyeu par un bossage comportant un perçage transversal recevant une tige de guidage. Avantageusement, la motorisation électrique entraîne une tige filetée de déplacement des parties de jante. Dans ce cas, la tige filetée peut comporter deux longueurs présentant des filetages inversés, déplaçant chacune une partie de jante. Avantageusement la tige filetée est directement liée à l'arbre d'un moteur de la motorisation électrique. L'invention a aussi pour objet un procédé de commande automatique d'un volant de direction réglable comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes, qui réduit la distance de la jante par rapport à l'axe pour les petites vitesses du véhicule. L'invention a de plus pour objet un véhicule automobile comportant un volant de direction comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue partielle de la partie arrière d'un volant de direction selon l'invention ; - les figures 2 et 3 sont des vues respectivement avant et arrière de ce volant comprenant deux parties de jante écartées ; et - les figures 4 et 5 sont des vues respectivement avant et arrière de ce volant comprenant deux parties de jante rapprochées. La figure 1 présente un volant de direction prévu pour entraîner un arbre de direction non représenté centré sur l'axe A, comportant deux parties de jante disposées latéralement, de manière symétrique par rapport à un plan vertical passant par cet axe. Le conducteur se trouve du côté appelé par convention côté avant, indiqué par la flèche « AV ». Chaque partie latérale de jante 2 est reliée à un support 6 par deux bras espacés 4 sensiblement horizontaux, pour former une poignée permettant au conducteur de saisir cette jante en glissant la main entre les bras. Le support 6 comporte une partie verticale qui est fixée à plat sur la face avant d'un moyeu 8 formant une plaque. Le moyeu 8 comporte une partie de liaison arrière 10, qui est elle-même fixée à l'extrémité supérieure de l'arbre de direction non représenté, pour l'entraîner en rotation. Les deux parties de la jante 2 constituent deux poignées latérales qui dégagent les zones supérieure et inférieure du volant, permettant en particulier une conduite sportive du véhicule avec un volant compact présentant une faible inertie en rotation. De plus on a un dégagement supérieur et inférieur important donnant un certain style au cockpit, et permettant une grande visibilité vers l'affichage du tableau de bord se trouvant au-dessus de la colonne de direction. Chaque support 6 comporte sur sa face arrière, à chaque extrémité supérieure et inférieure, une patte glissée dans une fente horizontale 14 du moyeu 8, qui traverse la plaque de ce moyeu. Les deux fentes horizontales 14 sont disposées de manière symétrique par rapport à l'axe A. Chaque patte se termine en arrière du moyeu 8 par un bossage rapporté 12, qui est ajusté au dos de ce moyeu, présentant un perçage transversal recevant une tige de guidage horizontal 16 traversant à la fois les deux bossages supérieurs ou inférieurs des deux supports 6. Chaque tige de guidage 16 comporte une butée centrale 18 et à chaque extrémité une butée latérale 20, qui permettent un coulissement latéral d'un bossage 12 entre ces deux butées. On obtient ainsi un guidage transversal rigoureux et sans jeux de chacun des supports 6 qui peut coulisser latéralement entre les deux positions d'extrémité, rapprochée et éloignée par rapport à l'axe A. De plus on dispose d'une liaison solide des supports 6 avec l'arbre de direction, ce qui assure la sécurité. Le moyeu 8 comporte un bossage arrière central 30 visible figure 5, disposé dans la partie de liaison arrière 10, qui présente un perçage transversal recevant un moteur électrique 32 comportant un axe qui se prolonge de chaque côté par une tige filetée 34. Le moteur électrique 32 est alimenté par des fils électriques passant dans l'arbre de direction formant un tube, afin d'assurer son alimentation en courant. On peut prévoir en particulier un moteur électrique similaire à ceux utilisés pour régler la position de la colonne de direction. Chaque partie filetée 34 de l'axe du moteur électrique 32, présentant un pas inversé l'un par rapport à l'autre, est engagée dans un taraudage formé dans un bossage arrière 36 disposé au milieu d'une liaison verticale 38 reliant les deux bossages 12 d'un même support 6. De cette manière une rotation du moteur électrique 32 dans un sens va 30 entraîner un écartement symétrique des deux supports 6 par rapport à l'axe A, comme le présentent les figures 2 et 3, et une rotation dans l'autre sens va entraîner un rapprochement symétrique de ces deux supports, comme le présentent les figures 4 et 5. On notera qu'en choisissant un pas réduit pour les deux parties filetées 34 du moteur électrique 32, on obtient une forte démultiplication assurant pour un tour de ce moteur, un petit déplacement latéral de chaque support 6 égal à un pas. On obtient un volant de direction qui présente tous les écartements possibles de ses deux parties de jantes 2, entre une position écartée maximum donnant le couple le plus élevé pour les manoeuvres aux basses vitesses, et une position rapprochée minimum nécessitant des mouvements des mains réduits, favorable pour le contrôle aux vitesses plus élevées. On peut prévoir une commande manuelle qui peut être au tableau de bord ou directement sur le volant, ou une commande automatique qui peut être fonction de différents paramètres, comprenant la vitesse du véhicule. Avantageusement la variation de diamètre du volant est suffisamment lente pour ne pas perturber le conducteur pendant sa conduite. En particulier on peut prévoir un diamètre du volant variant de 310 à 370mm, qui permet de couvrir la gamme des dimensions habituellement utilisées.20 REVENDICATIONS1 - Volant de direction réglable pour véhicule automobile, comportant une jante en plusieurs parties (2) qui sont reliées par des bras (4) au moyeu fixe (8) de ce volant, et un mécanisme (32) permettant de faire varier la distance de cette jante par rapport à l'axe du volant (A), caractérisé en ce que le mécanisme de variation de distance comporte une motorisation électrique (32). 2 - Volant de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la 10 jante comporte deux parties latérales (2) qui peuvent s'écarter transversalement. 3 - Volant de direction selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque partie latérale de jante (2) est reliée au moyeu fixe (8) par deux bras espacés (4). 15 4 - Volant de direction selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque partie latérale de la jante (2) est reliée à un support (6) qui est guidé transversalement par des moyens de guidage linéaire (14) du moyeu fixe (8). 5 - Volant de direction selon la revendication 4, caractérisé en ce que 20 chaque support (6) présente des pattes qui traversent des fentes de guidage (14) du moyeu (8), et se terminent chacune au dos de ce moyeu par un bossage (12) comportant un perçage transversal recevant une tige de guidage (16). 6 - Volant de direction selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce que la motorisation électrique (32) entraîne une tige filetée (34) de déplacement des parties de jante (2). 7 - Volant de direction selon les revendications 2 et 6, caractérisé en ce que la tige filetée (34) comporte deux longueurs présentant des filetages inversés, déplaçant chacune une partie de jante (2). 8 - Volant de direction selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la tige filetée (34) est directement liée à l'arbre d'un moteur de la motorisation électrique (32). 9 - Procédé de commande automatique d'un volant de direction réglable selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il réduit la distance de la jante (2) par rapport à l'axe (A) pour les petites vitesses du véhicule. - Véhicule automobile comportant un volant de direction, caractérisé en ce que ce volant est réalisé selon l'une quelconque des revendications 1 10 à 8.