Brevet FR3089936A1 — publié le 20200619

Description Titre de l'invention : Volant de véhicule [0001] La présente invention concerne de manière générale un volant de véhicule monté sur un véhicule automobile, et en particulier un volant de véhicule qui comprend une pièce rapportée qui est visible par un utilisateur, et qui doit être positionnée de manière harmonieuse par rapport aux autres éléments du volant. En particulier, la pièce rapportée peut être un module de sécurité (encore appelé module airbag) embarquée sur une pièce de base du volant (l'armature par exemple) et doit être centrée par rapport aux autres pièces d'aspect du volant. [0002] En effet, en raison des tolérances de fabrications, il peut être nécessaire de régler la position de la pièce rapportée lors du montage du volant. Il est connu dans l'art antérieur d'employer des moyens de réglage à excentrique. Toutefois, ce réglage est une opération délicate qui augmente le temps de fabrication. [0003] Le document US2014217711 décrit un volant muni d'un module airbag monté sur la plaque de fixation. Il est prévu de pouvoir ajuster la position de la plaque de fixation dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du volant. Toutefois, ceci ne permet d'assurer un positionnement optimal du module airbag dans le volant. [0004] Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients du document de l'art antérieur mentionné ci-dessus et en particulier, de proposer un volant de véhicule muni d'une pièce rapportée dont le montage garanti un positionnement optimal de celui-ci sur le volant sans qu'il soit nécessaire de procéder à des réglages supplémentaires. [0005] Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un volant de véhicule, agencé pour se monter (et donc aussi pivoter) selon un axe de rotation, par exemple d'une colonne de direction (ou défini par une colonne de direction), comprenant au moins une pièce rapportée, telle qu'un module de sécurité, agencée mobile (par exemple en translation) suivant l'axe de rotation, une pièce de fixation montée sur le volant et agencée mobile en translation suivant l'axe de rotation, la pièce rapportée et la pièce de fixation étant agencées de sorte qu'un déplacement en translation de la pièce rapportée suivant l'axe de rotation provoque un déplacement dans la même direction de la pièce de fixation, caractérisé en cc que: [0006] - le volant comprend en outre des moyens de centrage de la pièce rapportée, fixes par rapport au volant et en contact avec la pièce rapportée pour centrer la pièce rapportée par rapport au volant. [0007] La présence des moyens de centrage surie volant assure le positionnement correct de la pièce rapportée sur le volant sans qu'il soit nécessaire de procéder à un réglage ultérieur. En effet, la pièce rapportée est directement centrée sur le volant grâce aux 2 moyens de centrage alors que la pièce de fixation n'a plus comme fonction que de lier la pièce rapportée sur le volant selon la direction de l'axe de rotation. Ainsi, les jeux d'assemblage entre la pièce de fixation et la pièce rapportée ainsi que les différentes tolérances de fabrication associées ne sont plus à prendre en compte pour ce qui est du positionnement de la pièce rapportée par rapport au volant, en particulier suivant des directions sensiblement perpendiculaires à l'axe de rotation. Par ailleurs, grâce à l'agencement astucieux de la présente invention, un mouvement de translation de la pièce rapportée reste possible pour assurer une fonction du véhicule. [0008] Selon un autre mode de réalisation, les moyens de centrage assurent le centrage dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation. [0009] Selon un autre mode de réalisation, les moyens de centrage sont solidaires du volant et sont en contact avec une surface extérieure de la pièce rapportée. [0010] Selon un autre mode de réalisation, les moyens de centrage sont solidaires de la pièce rapportée et sont en contact avec une surface de référence du volant. [0011] Selon un autre mode de réalisation, la pièce rapportée comprend des moyens de dé- placement de la pièce de fixation, agencés de sorte que, lors de l'assemblage de la pièce rapportée sur le volant, les moyens de déplacement forcent un déplacement de la pièce de fixation selon la direction de centrage. [0012] Le déplacement de la pièce de fixation permet de compenser les éventuels écarts de position entre la pièce rapportée et la pièce de fixation sans compromettre le positionnement de la pièce rapportée dans le volant. [0013] Selon un autre mode de réalisation la pièce de fixation est maintenue en position de repos par des moyens de rappel élastiques. [0014] Selon un autre mode de réalisation, les moyens de rappel élastiques sont des ressorts coniques. [0015] Selon un autre mode de réalisation, la pièce de fixation forme un interrupteur d'un circuit électrique, le mouvement en translation de la pièce de fixation déclenchant l'ouverture ou la fermeture du circuit. [0016] Selon un autre mode de réalisation, la pièce de fixation est une plaque de forme annulaire comprenant des moyens d'assemblage sur le volant et des moyens distincts de fixation de la pièce rapportée. [0017] Selon un autre mode de réalisation, les moyens de fixation de la pièce rapportée sur la pièce de fixation comprennent au moins deux crochets destinés à venir s'insérer dans des ouvertures correspondantes de la pièce de fixation. [0018] Selon un autre mode de réalisation, chaque crochet comprenant au moins une nervure longitudinale en saillie assurant le guidage du crochet dans l'ouverture correspondante de la pièce de fixation. [0019] Selon un autre mode de réalisation, les moyens de centrage de la pièce rapportée sur 3 le volant comprennent au moins deux ergots rétractables. [0020] Selon un autre mode de réalisation, la pièce rapportée comprend des moyens de guidage du mouvement de déplacement en translation. [0021] Selon un autre mode de réalisation, les moyens d'assemblage de la pièce de fixation comprennent au moins deux vis épaulées traversant la pièce de fixation au travers d'orifices, des jeux étant prévus entre la pièce de fixation et la vis, les moyens de rappel étant monté sur chaque vis entre la pièce de fixation et le volant. Ces vis épaulées permettant une retenue de la pièce de fixation ainsi qu'une translation selon l'axe de rotation. [0022] 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 donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : [0023] [fig.1] représente une première vue en coupe longitudinale d'un volant de véhicule selon l'invention, comprenant des moyens de centrage d'une pièce rapportée sur le volant ; [0024] [fig.2] présente une deuxième vue en coupe longitudinal d'un volant de véhicule selon l'invention, comprenant des moyens de centrage d'une pièce rapportée sur le volant ; [0025] [fig.3] présente une vue générale de la pièce de fixation de la pièce rapportée ; [0026] [fig.4a] présente une vue de détail des moyens de centrage selon un mode de réa- lisation particulier ; [0027] [fig.4b] présente une vue de détail des moyens de centrage selon un mode de réa- lisation particulier ; [0028] [fig.4c] présente une vue de détail des moyens de centrage selon un mode de réa- lisation particulier ; [0029] [fig.5a] présente une vue de détail de la cinématique d'assemblage entre la pièce rapportée et la pièce de fixation ; [0030] [fig.5b] présente une vue de détail de la cinématique d'assemblage entre la pièce rapportée et la pièce de fixation ; [0031] [fig.5c] présente une vue de détail de la cinématique d'assemblage entre la pièce rapportée et la pièce de fixation ; [0032] [fig.5d] présente une vue de détail de la cinématique d'assemblage entre la pièce rapportée et la pièce de fixation. [0033] Le volant de véhicule selon l'invention va à présent être décrit en référence aux figures 1 à 4. Le volant de véhicule 2 est monté selon un axe de rotation 3. 111 comprend une armature 22 et un moussage 23 recouvrant certaines zones de l'armature 22. De façon connue en soi, le volant est par exemple, monté à l'extrémité d'une colonne de direction (non représentée). Il comprend dans sa partie centrale ; un logement 21 dans lequel peut être monté une pièce rapportée 1. Typiquement, la pièce rapportée 1 est un module de sécurité, autrement appelé module airbag. La pièce rapportée 1 est montée dans le logement 21 du volant 2 par l'intermédiaire d'une pièce de fixation 4. [0034] Selon l'invention, lorsque la pièce rapportée 1 est montée sur le volant 2, une action, et notamment un appui sur la pièce rapportée, déclenche une fonction sur le véhicule, par exemple le déclenchement de l'avertisseur sonore. La pièce rapportée doit donc être mobile en translation selon l'axe de rotation 3 du volant. [0035] Par ailleurs, un espace entre la pièce rapportée 2 et un autre élément du volant est visible. Par exemple, un jeu entre la pièce rapportée 2 et une zone de moussagc 23 et/ ou un jeu entre la pièce rapportée 2 et une pièce décor 24 rapportée sur l'armature 22 ou une zone de moussage 23 du volant. D'une manière générale, il faut prévoir un bon centrage ou un ajustement harmonieux entre la pièce rapportée 1 et le volant, pour procurer une bonne qualité perçue (typiquement, les espaces entre les composant doivent être réguliers et homogènes). [0036] Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce de fixation 4 est assemblée sur le volant 2, par exemple dans le fond du logement 21, par l'intermédiaire d'au moins trois vis épaulées traversantes 42, dont deux sont visibles sur la figure 2. Les vis 42 sont fixées sur l'armature 22 du volant 2 et la pièce de fixation 4 est montée libre en translation sur les vis 42 selon l'axe de rotation 3. Le mouvement de la pièce de fixation 4 est limité par les têtes de vis 42. Le mouvement de translation de la pièce de fixation 4 est obtenu en intercalant des moyens de rappel élastiques 43 entre le fond du logement 21 du volant 2 et la pièce de fixation 4. Ainsi, en positon de repos, la pièce de fixation 4 est maintenue contre les têtes de vis 42 par les moyens de rappel élastiques 43. Lorsque la pièce de fixation 4 s'écarte de sa position de repos, les moyens de rappel élastiques 43 tendent à repousser la pièce de fixation dans sa position de repos. [0037] Un jeu 44 est prévu entre les vis 42 est la pièce de fixation 4 pour autoriser également un déplacement de la pièce de fixation selon un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation 3 du volant 2. [0038] Selon une variante de réalisation, les moyens de rappel élastiques 43 comprennent des ressorts coniques montés sur les vis 42. L'avantage du ressort conique est de pouvoir se torde selon son axe et donc faciliter le déplacement de la pièce de fixation dans le plan perpendiculaire à l'axe de rotation 3 du volant 2 et l'axe des ressorts. D'autres types de ressorts peuvent être utilisés comme des ressorts ondulés. Les ressorts ondulés permettent de réduire les surfaces de contact avec la pièce de fixation 4 ou le volant ce qui rend le déplacement de la pièce de fixation 4, lors du montage de la pièce rapportée 1, plus aisé. [0039] La pièce rapportée 1 comprend des moyens de fixation 10 sur la pièce de fixation 4 de sorte qu'il n'y a plus de mouvement relatif entre les deux pièces après l'assemblage final. Selon la variante représentée, les moyens de fixation comprennent au moins deux crochets 10 qui viennent s'insérer dans deux ouvertures 40 pratiquées dans la pièce de fixation 4. Lors du montage de la pièce rapportée 1 sur la pièce de fixation 4, les crochets 10 s'engagent dans les ouvertures 40, puis déplacent un jonc élastique 12. En fin de course des crochets 40, le jonc élastique 12 vient s'intercaler entre les crochets 10 et la pièce de fixation 4 ce qui verrouille la pièce rapportée 1 sur la pièce de fixation 4 comme illustré à la figure 1. [0040] Chaque crochet 10 peut comprendre au moins une nervure longitudinale (non re- présentée) qui peuvent faire office d'élément de centrage, afin de guider le déplacement de la pièce de fixation 4 en venant au contact des ouvertures 40. Ainsi, les crochets 10 forment des moyens de déplacement comprenant des surfaces de contacts arrangés sur la pièce rapportée 1 et agencées pour entrer en contact avec la pièce de fixation 4 de sorte à la déplacer. [0041] Ainsi, après le montage, un appui sur la pièce rapportée 1 selon l'axe de rotation 3 provoque le déplacement en translation de la pièce de fixation 4 par compression des moyens de rappel élastiques 43. Lorsque l'appui est stoppé, les moyens de rappel élastiques 43 replacent la pièce de fixation 4 et donc la pièce rapportée 1 dans leurs positions de repos. [0042] Selon une variante de réalisation, la pièce de fixation 4 forme un interrupteur d'un circuit électrique, par exemple, le circuit de déclanchement de l'avertisseur sonore. Le déplacement de la pièce de fixation 4 hors de sa position de repos, provoque l'activation du circuit soit par la fermeture soit par l'ouverture de celui-ci. Une activation par ouverture de circuit est particulièrement avantageuse car l'activation a lieu après un déplacement plus faible de la pièce rapportée 1, inférieur à 0,5mm. Ainsi, les efforts de frottement des moyens de centrage 5 sur la pièce rapportée 1 n'engendrent qu'une faible augmentation de l'effort d'activation de l'interrupteur. [0043] Selon la variante de réalisation représentée à la figure 3, la pièce de fixation 4 est une plaque de forme annulaire. La plaque 4 comprend les ouvertures 40 pour le passage des crochets 10 et des perforations 41 pour les passages des vis 42 de fixation de la plaque 4 sur le volant. [0044] Selon l'invention, le volant 2 comprend également des moyens de centrage 5 de la pièce rapportée 1 dans le volant. Les moyens de centrage 5 assure un contact entre le volant 2 et la pièce rapportée assurer le positionnement optimal de la pièce rapportée I. [0045] Notamment, les moyens de centrage 5 assurent le positionnement de la pièce rapportée 1 dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation 3. En d'autres termes, la direction de centrage des moyens de centrage est sensiblement per- 6 pendiculaire à l'axe de rotation 3. [0046] Selon une variante de réalisation, les moyens de centrage 5 sont agencés pour pouvoir appliquer sur la pièce rapportée 1, un effort suivant la direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation 3 supérieur à l'effort nécessaire pour déplacer la pièce de fixation 4 suivant cette même direction. L'effort à appliquer est par exemple compris entre 30 et 60N. [0047] A titre d'exemple, les moyens de centrage 5 sont positionnés sur le volant 2 dans la partie supérieure dans le logement 21 du volant 2. Ainsi, lors du montage de la pièce rapportée 1 sur le volant 2, les moyens de centrage 5 viennent en contact avec la pièce rapportée 1 avant que la pièce rapportée ne se verrouille sur la pièce de fixation 4. Ainsi, le positionnement de la pièce rapportée est réalisé avant la fixation de celle-ci dans le volant 2 par l'intermédiaire de la pièce de fixation 4. [0048] Comme représenté à titre d'exemple sur la figure 4a, les moyens de centrage 5 com- prennent une pluralité d'ergots 50 rétractable. Les ergots 50 sont positionnés sensiblement de part et d'autre de la pièce rapportée 1 pour exercer des forces de centrage opposées sur la pièce rapportée 2. [0049] Selon une autre variante de réalisation, les moyens de centrage 5 sont formés par des languettes souples (fig 4b.51) ou par des bossage souples (fig. 4e, 52). [0050] Pour mieux comprendre l'invention, la procédure d'assemblage de la pièce rapportée 1 est décrite ci-dessous, en référence aux figures 5a à 5d. La première opération consiste à fixer la plaque de fixation 4 dans le fond du logement 21 du volant. Pour cela, les vis 42 sont positionnées sur la plaque 4 préalablement équipée du jonc élastique 12. Les ressorts de rappel 43 sont placés sous la plaque 4 de sorte que celle-ci soit prise en sandwich entre les têtes de vis 42 et les ressorts de rappel 43. L'ensemble ainsi formé est fixé dans le fond du logement 21 du volant 2 par l'intermédiaire des vis 42. [0051] La pièce rapportée 1 est alors introduite dans le logement 21. Les moyens de centrage 5 viennent en contact avec la paroi extérieure de la pièce rapportée 1 pour assurer le positionnement optimal de la pièce rapportée 1 sur le volant dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation 3. La pièce rapportée 1 est ensuite poussée vers la pièce de fixation 4. Les crochets 10 s'engagent dans les ouvertures 40 de la plaque 4 de fixation (fig. 5a). Les nervures des crochets 10 peuvent forcer le déplacement D de la plaque de fixation 4 dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation 3 afin de maintenir la position de centrage optimale. Ce déplacement de la plaque 4 est rendu possible grâce au jeu 44 entre les vis 42 et la plaque de fixation 4. [0052] Une fois que la plaque 4 est en position finale (fig. 5b), c'est-à-dire pièce rapportée 1 centrée sur le volant et la plaque 4 de fixation repoussée par les crochets 10, la déformation finale d du jonc élastique 12 peut intervenir (fig. 5c). Cette déformation 7 finale d est celle qui permet au jonc élastique de passer le point d'inflexion du crochet 4 (fig. 5d) de sorte à verrouiller la pièce rapportée 1 sur la plaque 4. Cette déformation finale nécessite un effort maximum de la part de l'opérateur. Il est donc avantageux que cette déformation finale n'intervienne qu'après le déplacement de la plaque 4 pour que les efforts ne s'additionnent pas. [0053] Ainsi, pendant toute l'opération d'assemblage, les moyens de centrage assurent le po- sitionnement de la pièce rapportée 1 dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation 3 du volant. Par ailleurs, les efforts nécessaires pour assembler la pièce rapportée 1 sont maitrisés puisque l'effort pour assurer le verrouillage final n'intervient qu'après le retour dans sa position de repos de la plaque de fixation 4. [0054] Pour faciliter l'introduction de la pièce rapportée 1 dans le volant des moyens de guidage peuvent être prévus sur le volant. Ces moyens de guidage comprenant par exemple une rainure pratiquée sur le volant dans laquelle vient s'engager une nervure située sur la pièce rapportée 4. Ces moyens de guidage assurent le guidage en translation suivant l'axe de rotation 3 du volant mais laissent une liberté de mouvement à la pièce rapportée dans le plan perpendiculaire à l'axe de rotation 3. [0055] On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. 8