Brevet FR3028476A1 — publié le 20160520

VOLANT DE VEHICULE La présente invention concerne de manière générale un volant de direction destiné à être monté sur un véhicule automobile. Il est connu dans l'art antérieur des volants de direction qui comprennent des sources lumineuses telles que des diodes électroluminescentes, autrement appelées LED ou DEL. En particulier, le document US5666102 divulgue un tel volant. En contrepartie, intégrer des sources lumineuses dans un volant, et notamment dans la jante, peut poser des problèmes d'encombrement, car la jante comprend une armature qui doit être suffisamment résistante en cas de choc véhicule. En conséquence, implanter des sources lumineuses dans la jante peut conduire à les implanter trop près de la surface externe de la jante et provoquer des points chauds lumineux, c'est-à-dire des points de concentration de lumière qui font qu'une source lumineuse ne diffuse pas une lumière homogène. Au contraire, implanter les sources lumineuses loin de la surface externe de la jante impose de réduire la structure de l'armature, ce qui affecte négativement sa résistance, car l'enveloppe externe de la jante ne peut pas être augmentée. Par exemple, on peut définir une section de 40mm x 40mm dans laquelle jante doit se loger pour rester préhensible aisément. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients des documents de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un volant de direction équipé de sources lumineuses telles que des diodes électroluminescentes (LED), sans affaiblir la résistance mécanique du volant, c'est à dire tout en répondant aux critères de résistance imposés par les constructeurs automobiles, et sans risquer de provoquer des points chauds en surface du volant. 3028476 -2 Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un volant de direction pour véhicule, agencé pour pivoter autour d'un axe de colonne de direction, comprenant : - une jante agencée pour être prise en main par un conducteur et 5 comprenant une armature fixée à au moins une branche du volant et présentant un profil agencé de sorte que dans un plan de section contenant l'axe de colonne de direction, un espace intérieur peut être circonscrit par : - le profil, et - deux premiers plans, chacun perpendiculaire au plan de section et à 10 l'axe de colonne de direction et tangent à un point extérieur du profil, et - deux plans secondaires, chacun parallèle à l'axe de colonne de direction, perpendiculaire au plan de section et tangent à un point extérieur du profil, 15 - au moins un dispositif d'illumination comprenant une diode électroluminescente (LED), agencé dans la jante, caractérisé en ce que ladite au moins une diode électroluminescente (LED) est agencée au moins partiellement dans l'espace intérieur. Le dispositif d'illumination du volant selon la présente mise en oeuvre 20 est intégré dans le profil de l'armature de la jante, si bien que la diode électroluminescente peut être implantée à bonne distance de la surface externe de la jante pour éviter les points chauds, sans pour autant devoir modifier le profil de l'armature. En effet, la diode électroluminescente est agencée dans le creux du profil, le plus loin possible de la surface externe du 25 volant. L'espace intérieur comprend le profil de l'armature et toute partie en creux du profil telle qu'un espace défini entre des ailes du profil, une cavité, un orifice par exemple, dans lequel on peut loger la diode électroluminescente. Avantageusement, l'armature présente un profil avec au moins deux 30 ailes reliées par une base, comme un U, ou un V, ou encore un L. 3028476 3 Typiquement, l'espace intérieur est situé entre les ailes du profil en U, en V ou en L. Avantageusement, le profil présente une concavité, et ladite au moins une diode électroluminescente (LED) est agencée au moins en partie dans la 5 concavité. Avantageusement, la concavité est orientée vers le conducteur. C'est-à-dire que la concavité est agencée dans une direction opposée à la planche de bord du véhicule, ou dans la direction opposée à la colonne de direction. Avantageusement, le dispositif d'illumination comprend : 10 - une surface de diffusion de lumière, agencée en surface de la jante, agencée pour diffuser vers l'extérieur de la jante la lumière émise par ladite au moins une diode électroluminescente (LED) - un circuit imprimé principal agencé pour alimenter ladite au moins une diode électroluminescente (LED), 15 et le circuit imprimé principal est agencé entre ladite au moins une diode électroluminescente (LED) et la surface de diffusion de lumière. Cet agencement permet de placer la diode électroluminescente dans un endroit exigu qui ne pourrait accueillir le circuit imprimé principal. Avantageusement, le circuit imprimé principal est agencé au moins 20 partiellement en dehors de l'espace intérieur. Avantageusement, le volant comprend un guide de lumière agencé pour guider de la lumière émise par ladite au moins une diode électroluminescente (LED) vers la surface de diffusion de lumière, et le guide de lumière s'étend de part et d'autre du circuit imprimé principal. 25 Avantageusement, le volant comprend un circuit imprimé secondaire, supportant ladite au moins une diode électroluminescente (LED), et agencé dans l'espace intérieur. Cette mise en oeuvre comprend deux circuits imprimés distincts, ce qui permet de dimensionner celui qui porte la diode 3028476 -4 électroluminescente au plus juste pour se loger au plus profond de la cavité ou du profil de l'armature. Avantageusement, le dispositif d'illumination comprend au moins deux diodes électroluminescentes agencés dans l'espace intérieur à moins de cinq 5 millimètres l'une de l'autre. Le volant selon l'invention permet de d'agencer une pluralité de diodes électroluminescentes sans affaiblir l'armature, car aucun trou ou amincissement dans le profil n'est nécessaire dans la zone de positionnement du dispositif d'illumination. Avantageusement, le dispositif d'illumination comprend des moyens de 10 commande de ladite au moins une diode électroluminescente (LED). Avantageusement, les moyens de commande sont déportés du circuit imprimé secondaire. Les moyens de commande, qui sont généralement de volume important, ne sont pas un obstacle à placer ladite au moins une diode électroluminescente dans un endroit exigu, puisqu'ils ne sont pas sur le 15 même circuit imprimé. Avantageusement, les moyens de commande comprennent des moyens de multiplexage et/ou de démultiplexage. Avantageusement, le dispositif d'illumination est agencé dans une cavité fermée par un capot qui prend en sandwich un circuit imprimé du 20 dispositif d'illumination. La prise en sandwich du circuit imprimé améliore l'étanchéité : le circuit imprimé fait office de joint entre l'armature et le capot. Avantageusement, l'armature est au moins partiellement recouverte d'un matériau souple, tel que du polyuréthane (PU), et le circuit imprimé est pris en sandwich entre ledit matériau souple et le capot. Le circuit imprimé 25 appuie donc sur le matériau souple qui peut amortir les vibrations et/ou faire office de joint d'étanchéité. Un deuxième aspect de l'invention est un véhicule automobile comportant un volant de direction selon le premier aspect de l'invention. 3028476 5 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention et d'une alternative donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans 5 lesquels : - la figure 1 représente un volant de direction selon l'invention avec une jante ; - la figure 2 représente une section de la jante du volant de direction de la figure 1 ; 10 - la figure 3 représente en détail une armature du volant de la figure 1, également visible sur la section de la figure 2 ; - la figure 4 représente une variante de l'armature de la figure 3. La figure 1 représente un volant de direction selon l'invention, avec une jante 10 dans laquelle deux dispositifs d'illumination sont intégrés, afin 15 de diffuser vers l'habitacle et en particulier le conducteur, de la lumière à travers des surfaces de diffusion de lumière 21. Le volant comprend également un moyeu 30 qui permet de monter le volant de direction sur une colonne de direction, qui pivote en rotation autour d'un axe de colonne de direction 31. 20 La figure 2 représente une section de la jante 10 au niveau de la surface de diffusion de lumière 21, dans un plan de section Il-Il qui contient l'axe de colonne de direction 31. La jante 10 comprend une armature 12, généralement métallique (du magnésium injecté par exemple) qui procure à la jante 10 une résistance 25 mécanique suffisante pour maintenir l'intégrité du volant de direction en cas de choc frontal du véhicule avec un obstacle par exemple. L'armature 12 présente un profil incurvé comme représenté afin de résister suffisamment tout en ayant un poids limité. Typiquement l'armature 302 84 76 -6 12 de la jante 10 est surmoulée avec un matériau souple 22 tel que du polyuréthane, et recouverte par une peau externe 11 telle que du cuir par exemple. Au niveau du dispositif d'illumination, ce dernier comprend : 5 - une diode électroluminescente 15, autrement appelée LED ou DEL, qui lorsqu'elle est alimentée produit de la lumière, - un guide de lumière 19 qui est agencé pour recevoir la lumière émise par la diode électroluminescente 15 et guider cette lumière vers la surface de diffusion de lumière 21. 10 De manière avantageuse, le guide de lumière 19 guide la lumière sur une trajectoire de longueur comprise entre 5 et 30mm, selon que la trajectoire est rectiligne ou courbe. En effet, on peut envisager que le guide de lumière soit non rectiligne et agencé pour réfléchir la lumière dans une direction particulière pour gagner en encombrement. 15 Le guide de lumière 19 et la surface de diffusion de lumière 21 sont des corps transparents et on peut envisager de les fabriquer en polycarbonate par exemple. La diode électroluminescente 15 est alimentée par des moyens de commande, un composant électronique 20 qui est monté sur un circuit 20 imprimé principal 18. Afin d'éviter les irrégularités ou concentration lumineuses (ou points chauds) sur la surface de diffusion de lumière 21, la diode électroluminescente 15 est montée le plus loin possible de la surface externe de la jante 10. A cet effet, le profil de l'armature 12 (qui est concave) est orienté vers le conducteur, afin de pouvoir loger la diode 25 électroluminescente 15 dans la concavité du profil de l'armature 12 sans modifier ce dernier. De manière avantageuse, la diode électroluminescente 15 est positionnée entre 5 et 20mm sous la surface de diffusion de lumière 21 et à une distance inférieure à 1mm du guide de lumière 19. De manière avantageuse, le composant électronique 20 est un 30 multiplexeur et/ou démultiplexeur, afin de limiter le nombre de voies 3028476 - 7 - électriques qui doivent transiter par le moyeu 30, afin de simplifier le joint tournant qui relie électriquement le volant de direction et ses composants au réseau de bord du véhicule et limiter le nombre de câbles à faire transiter dans la jante entre le moyeu et le dispositif d'illumination. 5 Pour pouvoir loger la diode électroluminescente 15 au plus profond de la concavité du profil de l'armature 12, c'est-à-dire à l'endroit le plus exigu possible, la diode électroluminescente 15 est déportée du circuit imprimé principal 18, elle est donc montée sur un circuit imprimé secondaire 16, qui est relié et/ou attaché au circuit imprimé principal 18 par des bras 17. 10 Ainsi, seule la diode électroluminescente 15 est montée sur le circuit imprimé secondaire 16, dont la taille est adaptée à la diode électroluminescente 15 seule. En conséquence le guide de lumière 19 traverse le circuit imprimé principal 18 pour s'étendre de part et d'autre de ce dernier afin de guider la lumière depuis la diode électroluminescente 15 vers 15 la surface de diffusion de lumière 21. Tout le dispositif d'illumination est enfermé dans un étui ou boîtier qui entoure l'armature 12, et qui comprend un capot inférieur 13 et un capot supérieur 14, sur lequel peut être clipsée la surface de diffusion de lumière 21. Le capot inférieur 13 et la capot supérieur 14 peuvent chacun être 20 clipsés, collés, soudés par ultra-sons ou vissés sur le volant de direction ou entre eux. Comme on peut le comprendre, l'esprit de l'invention est de loger la diode électroluminescente 15 le plus loin possible de la surface externe de la jante 10, sans pour autant modifier et/ou affaiblir le profil de l'armature 12. Ce 25 profil étant incurvé, il présente une concavité dans laquelle on loge la diode électroluminescente 15. D'une manière générale, on peut définir un espace intérieur E dans lequel il est avantageux de loger au moins en partie la diode électroluminescente 15, comme cela est expliqué aux figures 3 et 4. 3028476 8 On retrouve sur la figure 3 l'armature 12 de la figure 2 seule. On peut représenter l'axe de colonne de direction 31, et définir : - deux premiers plans A-A, chacun perpendiculaire au plan de section 11-11 (la feuille) et à l'axe de colonne de direction 31 et tangent à un point extérieur du 5 profil, et - deux plans secondaires B-B, chacun parallèle à l'axe de colonne de direction 31, perpendiculaire au plan de section 11-11 et tangent à un point extérieur du profil, l'intersection de ces quatre plans avec le plan de section Il-Il permettant de 10 circonscrire la section de l'armature 12. L'espace intérieur E est alors circonscrit par le profil de l'armature 12, les deux premiers plans A-A (en particulier le plan A-A le plus proche du conducteur), et les deux plans secondaires B-B, et implanter au moins partiellement la diode électroluminescente 15 dans cet espace intérieur E 15 permet de l'éloigner de la surface externe de la jante 10, sans pour autant modifier le profil de l'armature 12. De manière implicite, les premiers plans A-A sont distincts et situés de part et d'autre du profil externe de l'armature 12, tout comme les deux plans secondaires B-B. 20 La figure 4 représente une alternative pour le profil de l'armature 12. Pour la figure 3, le profil se rapproche d'un W, et pour la figure 4, il se rapproche d'un L ou d'un J. Pour la figure 4, on définit l'espace intérieur E de la même manière que pour la figure 3, il est délimité (circonscrit) par le profil de l'armature, les 25 deux premiers plans A-A (en particulier le plan A-A le plus proche du conducteur) et les deux plans secondaires B-B. Comme pour la figure 3, les deux premiers plans A-A sont chacun perpendiculaire au plan de section 11-11 (la feuille) et à l'axe de colonne de direction 31 et tangent à un point extérieur du profil, et les deux plans secondaires B-B sont chacun parallèle à l'axe de 3028476 -9 colonne de direction 31, perpendiculaire au plan de section Il-Il et tangent à un point extérieur du profil. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents 5 modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. En particulier, il est fait référence à un circuit imprimé, il faut comprendre qu'il s'agit là d'un substrat sur lequel on peut fixer des composants électroniques et les alimenter en courant. 10 REVENDICATIONS1. Volant de direction pour véhicule, agencé pour pivoter autour d'un axe de colonne de direction (31), comprenant : - une jante (10) agencée pour être prise en main par un conducteur et comprenant une armature (12) fixée à au moins une branche du volant et présentant un profil agencé de sorte que dans un plan de section (II-II) contenant l'axe de colonne de direction (31), un espace intérieur (E) peut être circonscrit par : - le profil, et - deux premiers plans (A-A), chacun perpendiculaire au plan de section (Il-II) et à l'axe de colonne de direction (31) et tangent à un point extérieur du profil, et - deux plans secondaires (B-B), chacun parallèle à l'axe de colonne de direction (31), perpendiculaire au plan de section (11-10 et tangent à un point extérieur du profil, - au moins un dispositif d'illumination comprenant au moins une diode électroluminescente (LED) (15), agencé dans la jante (10), caractérisé en ce que ladite au moins une diode électroluminescente (LED) (15) est agencée au moins partiellement dans l'espace intérieur (E). 2. Volant de direction selon la revendication précédente, dans lequel le profil présente une concavité, et dans lequel ladite au moins une diode électroluminescente (LED) (15) est agencée au moins en partie dans la concavité. 3. Volant de direction selon la revendication précédente, dans 25 lequel la concavité est orientée vers le conducteur. 4. Volant de direction selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'illumination comprend : - une surface de diffusion de lumière (21), agencée en surface de la jante (10), agencée pour diffuser vers l'extérieur de la jante (10) la lumière émise 302 84 76 par ladite au moins une diode électroluminescente (LED) (15) - un circuit imprimé principal (18) agencé pour alimenter ladite au moins une diode électroluminescente (LED) (15), et dans lequel le circuit imprimé principal (18) est agencé entre ladite au 5 moins une diode électroluminescente (LED) (15) et la surface de diffusion de lumière (21). 5. Volant de direction selon la revendication précédente, dans lequel le circuit imprimé principal (18) est agencé au moins partiellement en dehors de l'espace intérieur (E). 10 6. Volant de direction selon l'une des revendications 4 ou 5, comprenant un guide de lumière (19) agencé pour guider de la lumière émise par ladite au moins une diode électroluminescente (LED) (15) vers la surface de diffusion de lumière (21), dans lequel le guide de lumière (19) s'étend de part et d'autre du circuit imprimé principal (18). 15 7. Volant de direction selon l'une des revendications 4 à 6, comprenant un circuit imprimé secondaire (16), supportant ladite au moins une diode électroluminescente (LED) (15), et agencé dans l'espace intérieur (E). 8. Volant de direction selon l'une des revendications précédentes, 20 dans lequel le dispositif d'illumination comprend des moyens de commande de ladite au moins une diode électroluminescente (LED) (15). 9. Volant de direction selon la revendication précédente, dans sa dépendance à la revendication 7, dans lequel les moyens de commande sont déportés du circuit imprimé secondaire (16). 10. Volant de direction selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'illumination est agencé dans une cavité fermée par un capot qui prend en sandwich un circuit imprimé du dispositif d'illumination. 11. Volant de direction selon la revendication précédente, dans lequel l'armature (12) est au moins partiellement recouverte d'un matériau 3028476 -12- souple (22) et dans lequel le circuit imprimé est pris en sandwich entre ledit matériau souple et le capot. 12. Véhicule automobile comportant un volant de direction selon l'une des revendications précédentes. 5