Brevet FR3108884A1 — publié le 20211008

Volant de véhicule comprenant : - un moyeu (20), - une structure mobile, mobile entre une position de conduite et au moins une position de console, dans lequel la structure mobile comprend une première butée de position de conduite (11) et le moyeu (20) comprend une deuxième butée de position de conduite (21), - des moyens de verrouillage comprenant un organe de verrouillage (40) agencé pour verrouiller la structure mobile dans la position de conduite, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent un organe de commande (50), agencé pour exercer un effort de poussée sur l'organe de verrouillage (40) de sorte à ce que l'organe de verrouillage (40) pousse la première butée de position de conduite (11) sur la deuxième butée de position de conduite (21). Figure pour l'abrégé : Fig. 2 VOLANT DE VEHICULE La présente invention concerne de manière générale les volants de véhicules automobiles. Il est connu dans l’art antérieur des volants de véhicule comprenant une jante articulée, comme le divulgue par exemple le document DE 20 2017 107 359 A1. Cependant, un tel volant est exposé à des vibrations lors du roulage, et avec une jante articulée, il existe un risque accru de bruits parasites ou cliquètements, et ce document ne propose aucune solution. De plus, il est important de garantir qu’en situation de conduite, la jante du volant ne puisse pas être repliée, et aucune solution sécurisée n’est proposée par ce document. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de l’art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un volant de véhicule automobile, qui comprend une jante articulée sans pour autant augmenter le risque de cliquètement, ou de mauvaise utilisation. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un volant de véhicule comprenant : - un moyeu, - une structure mobile comprenant au moins une portion d’une jante du volant, articulée par rapport au moyeu pour être mobile entre une position de conduite dans laquelle la jante peut être saisie par un utilisateur pour conduire le véhicule et au moins une position de console dans laquelle l'utilisateur peut poser un objet sur la jante, dans lequel la structure mobile comprend une première butée de position de conduite et le moyeu comprend une deuxième butée de position de conduite agencée pour entrer en butée mécanique avec la première butée de position de conduite lorsque la structure mobile est déplacée de la position de console vers la position de conduite de sorte à définir la position de conduite, - des moyens de verrouillage comprenant un organe de verrouillage agencé pour verrouiller la structure mobile dans la position de conduite, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent un organe de commande, agencé pour exercer un effort de poussée sur l'organe de verrouillage de sorte à ce que, lorsque la structure mobile est en position de conduite, l'organe de verrouillage pousse la première butée de position de conduite sur la deuxième butée de position de conduite. Le volant de véhicule selon la mise en œuvre ci-dessus comprend un organe de commande qui génère un effort de poussée sur l’organe de verrouillage pour maintenir la deuxième butée de position de conduite constamment en contact avec la première butée de position de conduite, lorsque la structure mobile est en position de conduite. Ainsi, les vibrations appliquées au volant ne génèrent pas de bruit, puisque la deuxième butée de position de conduite est constamment en contact avec la première butée de position de conduite : la structure mobile articulée ne tape pas sur le moyeu. Selon une mise en œuvre, l’organe de verrouillage peut comprendre au moins un basculeur. Un basculeur offre plus de libertés de positionner l’organe de commande dans un environnement de faibles dimensions. En effet, un renvoi d’angle offre la possibilité de déporter l’organe de commande, et le bras de levier permet d’ajuster les courses. Selon une mise en œuvre, la structure mobile peut être mobile par rapport au moyeu selon une rotation autour d’un premier axe de rotation, et le basculeur peut être mobile en rotation par rapport au moyeu selon une rotation autour d’un deuxième axe de rotation, parallèle au premier axe de rotation. Autrement dit, les deux axes de rotation sont contenus dans un même plan et sont parallèles. Les efforts de poussée génèrent ainsi des moments de force de manière efficace, car les deux axes de rotation sont parallèles. Selon une mise en œuvre, lorsque la structure mobile est en position de conduite et lorsque l'organe de verrouillage pousse la première butée de position de conduite sur la deuxième butée de position de conduite : - une distance entre le premier axe de rotation et un point de contact entre l’organe de verrouillage et la structure mobile est notée L1, - une distance entre le deuxième axe de rotation et le point de contact entre l’organe de verrouillage et la structure mobile est notée L2, - une distance entre le premier axe de rotation et le deuxième axe de rotation est notée L3, dans lequel L1 + L2 peut être supérieur à L3. Selon une mise en œuvre, l’organe de commande peut être monté fixe par rapport au moyeu. Cette mise en œuvre limite encore les risques de cliquètement ou de bruits parasites. Selon une mise en œuvre, l’organe de commande peut être relié à l’organe de verrouillage par au moins une liaison rectiligne linéaire formée par exemple par une tige coulissant dans un trou oblong. Selon une mise en œuvre, la structure mobile peut comprendre au moins une portion de blocage, et, lorsque la structure mobile peut être dans ladite au moins une position de console, l’organe de verrouillage peut être agencé pour s’accoupler avec ladite au moins une portion de blocage, pour maintenir la structure mobile dans la ladite au moins une position de console. C’est le même organe de verrouillage qui effectue le blocage en position de conduite et en position de console, ce qui limite les coûts et réduit l’encombrement. Selon une mise en œuvre, la structure mobile peut comprendre plusieurs portions de blocage, et l’organe de verrouillage peut être agencé pour s’accoupler avec chaque portion de blocage, de sorte à définir plusieurs positions de console pour la structure mobile. On peut prévoir une première position de console avec une portion de jante rabattue à l’horizontale pour y faire reposer un ordinateur portable par exemple. On peut prévoir encore une deuxième position de console, où la partie articulée de la jante est inclinée, pour y appuyer une tablette tactile par exemple. Selon une mise en œuvre, la pluralité de portions de blocage peut former une crémaillère, et l’organe de verrouillage peut comprendre une saillie de blocage, telle qu’une dent ou une tige ou un arbre, agencée pour s’accoupler avec la crémaillère. Une crémaillère permet de procurer plusieurs positions de console avec un coût réduit, et c’est toujours le même organe de verrouillage qui effectue le blocage en position. Selon une mise en œuvre, la structure mobile peut comprendre une surface de poussée, et l’organe de verrouillage peut comprendre une saillie de poussée agencée pour coopérer avec la surface de poussée lorsque la structure mobile est en position de conduite, pour pousser la première butée de position de conduite sur la deuxième butée de position de conduite. Selon cette mise en œuvre, l’organe de verrouillage comprend deux interfaces distinctes : une pour verrouiller la structure mobile articulée en position de conduite, et une autre pour bloquer la structure mobile articulée en position de console. Selon une mise en œuvre, lorsque la structure mobile est en position de conduite et lorsque l'organe de verrouillage pousse la première butée de position de conduite sur la deuxième butée de position de conduite, alors, au point de contact entre l'organe de verrouillage et la structure mobile, un angle, entre une tangente à la surface de l’organe de verrouillage et une tangente à la surface de la structure mobile, peut être supérieur à un angle du cône de frottement défini par un coefficient de frottement entre l’organe de verrouillage et la structure mobile. Cette mise en œuvre permet d’éviter les coincements. Selon une mise en œuvre, lorsque la structure mobile est en position de conduite, la première butée de position de conduite peut être agencée entre la deuxième butée de position de conduite et l'organe de verrouillage. Selon une mise en œuvre, l’organe de commande peut comprendre au moins un actionneur électromécanique, tel qu’un électroaimant. Autrement dit, l’organe de commande n’est pas manuel. En conséquence, le maintien en position de conduite peut être effectué par un organe dont le pilotage est effectué par le véhicule. Le pilotage peut donc être soumis à des conditions, comme par exemple que le véhicule soit à l’arrêt, ou que le frein de parking soit actionné, ou encore que le volant soit débrayé de la colonne de direction. Ainsi, la mise en position de console est impossible si le véhicule est en mouvement, ou en phase de conduite manuelle. Selon une mise en œuvre, l’organe de commande peut comprendre au moins un organe de rappel élastique, tel qu’un ressort, agencé pour générer l’effort de poussée. Le maintien en position de conduite est garanti par l’organe de rappel élastique, qui ne requiert pas d’énergie électrique. En d’autres termes, lorsque la structure mobile est en position de conduite, la première butée de position de conduite est poussée constamment contre la deuxième butée de position de conduite par un ressort, et un organe électrique (un électroaimant) peut comprimer ponctuellement le ressort pour dégager l’organe de verrouillage et permettre le passage en position de console. L’organe de rappel élastique joue aussi le rôle de rattrapage des jeux et garantit l’absence de cliquètement ou de bruit parasites. Un autre aspect de l’invention concerne un véhicule automobile, comprenant un volant de véhicule selon le premier aspect de l’invention. 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 : représente une vue de face d’un volant de véhicule selon la présente invention ; représente une coupe du volant de la figure 1 ; représente une vue en perspective d’une partie du volant de véhicule de la figure 1 ; représente un détail de la coupe de la figure 2. La figure 1 représente un volant comprenant une jante 10 reliée par des branches 30 à un moyeu 20 agencé pour s’accoupler à une colonne de direction du véhicule ou à un boîtier de direction électrique. Afin d’améliorer l’ergonomie d’usage du véhicule, la jante 10 est articulée par rapport au moyeu 20, de sorte à pouvoir être positionnée soit dans une position de conduite (dans laquelle le plan de la jante 10 est typiquement perpendiculaire à une direction axiale du moyeu confondu avec un axe de rotation du volant lors de la conduite du véhicule), soit dans une position de console (dans laquelle le plan de la jante 10 est alors incliné par rapport à la direction axiale du moyeu 20, si bien qu’un utilisateur peut poser par exemple un ordinateur sur la jante 10). Dans le détail, une structure mobile comprenant la jante, au moins une partie des branches 30 et une partie centrale avec un excentrique 16 est montée pivotante par rapport au moyeu 20. Comme le montre la coupe de la figure 2, la structure mobile est montée mobile en rotation sur le moyeu 20 pour pivoter autour d’un premier axe de rotation A1. Selon l’exemple représenté, la jante 10 comprend une armature 15, qui forme aussi une armature des branches 30 et de la partie centrale avec l’excentrique 16. Cette armature peut être typiquement monobloc et réalisée par injection, mais on peut envisager une armature en plusieurs parties, avec ou pas de portions usinées. Dans la figure 2, la structure mobile est en position de conduite et comprend une première butée de position de conduite 11 qui est en contact avec une deuxième butée de position de conduite 21 solidaire du moyeu 20. Dans la position de conduite, le volant est agencé pour être pivoté autour d’un axe de volant R (qui est aussi bien la direction axiale du moyeu 20 que l’axe d’une colonne de direction lorsque le véhicule est muni d’une colonne de direction) pour conduire le véhicule, et la jante 10 peut être généralement perpendiculaire à cet axe de volant R. Il est important de garantir une absence de bruits parasites au cours de la conduite du véhicule, même si des vibrations sont transmises au volant et à la structure mobile. Il est donc prévu un organe de verrouillage 40 qui est un basculeur, pour pousser constamment la première butée de position de conduite 11 contre la deuxième butée de position de conduite 21. En effet, l’organe de verrouillage 40 comprend une saillie de poussée 41 agencée pour entrer en contact avec une surface de poussée 14 de la structure mobile et la pousser contre la deuxième butée de position de conduite 21. A cet effet, le volant comprend un organe de commande 50 comprenant notamment un électroaimant 51 et un ressort 52 connecté à l’organe de verrouillage 40. Dans la configuration représentée figure 2, l’organe de commande 50 exerce, par l’intermédiaire du ressort 52, un effort continu sur l’organe de verrouillage 40 si bien que ce dernier exerce constamment un effort de poussée de la première butée de position de conduite 11 contre la deuxième butée de position de conduite 21. Ainsi, l’effort de poussée est généré par le ressort 52, ce qui ne demande pas d’énergie électrique, et la position de conduite est garantie sans jeu ni bruits parasites. Pour déplacer la structure mobile, il faut déverrouiller cette dernière du moyeu 20, et à cet effet, l’organe de commande 50 peut être actionné (par un bouton de commande par exemple) pour que l’électroaimant 51 se rétracte et entraîne l’organe de verrouillage 40 dans une rotation anti horaire comme la flèche de la figure 2 le montre. Ainsi, la saillie de poussée 41 se dégage de la surface de poussée 14 et la structure mobile et en particulier la jante 10 peut pivoter dans un sens antihoraire autour du premier axe de rotation A1, comme le montrent les deux flèches autour de la jante 10. Dans le mode de réalisation représenté, la jante 10 est pivotée manuellement mais un moteur, par exemple de type pas à pas, peut aussi être mis en œuvre. Il pourra n’être alimenté qu’une fois l’organe de commande 50 actionné. La première butée de position de conduite 11 se dégage de la deuxième butée de position de conduite 21 et une des trois encoches 12 formant une portion de blocage de la structure mobile arrive en regard d’une tige 42 de l’organe de verrouillage 40 formant une saillie de blocage. L’organe de commande 50 peut alors faire pivoter l’organe de verrouillage dans le sens horaire pour engager la tige 42 dans une des encoches 12, de sorte à bloquer la structure mobile et la jante 10 dans une position de console. Dans cette position non représentée, la jante 10 est alors inclinée par rapport à l’axe de volant R, et un utilisateur peut poser des objets sur la jante (des papiers, un ordinateur, une tablette…). On note que la structure mobile comprend trois encoches 12, et de manière avantageuse, une de ces encoches est prévue pour que la jante 10 soit horizontale ou sensiblement horizontale en position de console. La figure 3 représente une vue en perspective d’une partie du volant de véhicule de la figure 1, où une partie de l’habillage est non représentée. Pour garantir un bon maintien de la structure mobile et de la jante 10, deux organes de commande 50 sont répartis de part et d’autre de la partie centrale du moyeu 20. Il est donc prévu deux premières butées de position de conduite 11 et deux deuxièmes butées de position de conduite 21 afin de verrouiller efficacement la structure mobile et la jante 10 en position de conduite comme représenté. Par ailleurs, on peut noter que les organes de commande 50 sont montés fixes sur le moyeu 20, c'est-à-dire selon une liaison de type encastrement (tous les degrés de liberté entre ces pièces sont bloqués) pour éviter tout bruit parasite. La figure 4 représente un détail de la figure 2, avec l’excentrique 16, la deuxième butée de position de conduite 21 et l’organe de verrouillage 40. En lien avec le montage fixe des organes de commande 50, on peut noter que l’organe de verrouillage 40 comprend un trou oblong 43 qui reçoit un arbre de commande de l’organe de commande 50, pour permettre un montage isostatique avec une liaison de type linéaire entre le trou oblong 43 et l’arbre de commande de l’organe de commande 50. Le ressort 52 permet de garantir que les jeux seront rattrapés et aucun bruit parasite n’est généré par cette liaison entre le trou oblong 43 et l’arbre de commande de l’organe de commande 50. Comme évoqué ci-dessus, l’organe de verrouillage 40 est un basculeur, qui pivote autour d’un deuxième axe de rotation A2, parallèle au premier axe de rotation A1. Pour garantir un bon maintien en position de conduite, lorsque l'organe de verrouillage 40 pousse la première butée de position de conduite 11 sur la deuxième butée de position de conduite 21 : - une distance entre le premier axe de rotation A1 et un point de contact entre l’organe de verrouillage 40 et la structure mobile est notée L1, - une distance entre le deuxième axe de rotation A2 et le point de contact entre l’organe de verrouillage 40 et la structure mobile est notée L2, - une distance entre le premier axe de rotation A1 et le deuxième axe de rotation A2 est notée L3, et il est prévu l’inégalité suivante : L1 + L2 > L3 De plus, la figure 4 représente un angle α entre la surface de poussée 14 de l’excentrique 16 et une droite reliant le deuxième axe de rotation A2 au point de contact entre l’organe de verrouillage et l’excentrique 16. Pour assurer un contact constant entre les pièces lorsque la structure mobile et jante 10 sont en position de conduite, l’angle α est prévu strictement supérieur à 90°. Dans le détail, on note que l’angle α est formé entre une tangente à la surface de poussée 14 de l’excentrique 16 (au point de contact) et une droite reliant le deuxième axe de rotation A2 au point de contact entre l’organe de verrouillage et l’excentrique 16, dans le cas où la surface de poussée 14 est courbe et/ou non plane. Ainsi, en position de conduite, l’organe de verrouillage 40 pousse efficacement la première butée de position de conduite 11 contre la deuxième position de butée de conduite 21, pour garantir un maintien en position fiable et sans bruits parasites. 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. En particulier, il est fait référence à un excentrique 16 qui porte la première butée de position de conduite 11, les encoches 12 et la surface de poussée 14, mais on peut envisager toute autre forme de réalisation. De plus, il est noté que l’organe de verrouillage 40 est un basculeur, mais on peut envisager une tige, un renvoi d’angle, ou tout autre organe de transmission d’effort. On peut aussi envisager que l’organe de verrouillage 40 soit intégré à l’organe de commande 50 pour en former une partie spécifique (un patin d’appui directement intégré à un électroaimant). Volant de véhicule comprenant : - un moyeu (20), - une structure mobile comprenant au moins une portion d’une jante (10) du volant, articulée par rapport au moyeu (20) pour être mobile entre une position de conduite dans laquelle la jante (10) peut être saisie par un utilisateur pour conduire le véhicule et au moins une position de console dans laquelle l'utilisateur peut poser un objet sur la jante (10), dans lequel la structure mobile comprend une première butée de position de conduite (11) et le moyeu (20) comprend une deuxième butée de position de conduite (21) agencée pour entrer en butée mécanique avec la première butée de position de conduite (11) lorsque la structure mobile est déplacée de la position de console vers la position de conduite de sorte à définir la position de conduite, - des moyens de verrouillage comprenant un organe de verrouillage (40) agencé pour verrouiller la structure mobile dans la position de conduite, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent un organe de commande (50), agencé pour exercer un effort de poussée sur l'organe de verrouillage (40) de sorte à ce que, lorsque la structure mobile est en position de conduite, l'organe de verrouillage (40) pousse la première butée de position de conduite (11) sur la deuxième butée de position de conduite (21). Volant de véhicule selon la revendication 1, dans lequel, l’organe de verrouillage (40) comprend au moins un basculeur. Volant de véhicule selon la revendication 2, dans lequel la structure mobile est mobile par rapport au moyeu (20) selon une rotation autour d’un premier axe de rotation (A1), et dans lequel le basculeur est mobile en rotation par rapport au moyeu (20) selon une rotation autour d’un deuxième axe de rotation (A2), parallèle au premier axe de rotation (A1). Volant de véhicule selon la revendication 3, dans lequel, lorsque la structure mobile est en position de conduite et lorsque l'organe de verrouillage (40) pousse la première butée de position de conduite (11) sur la deuxième butée de position de conduite (21) : - une distance entre le premier axe de rotation (A1) et un point de contact entre l’organe de verrouillage (40) et la structure mobile est notée L1, - une distance entre le deuxième axe de rotation (A2) et le point de contact entre l’organe de verrouillage (40) et la structure mobile est notée L2, - une distance entre le premier axe de rotation (A1) et le deuxième axe de rotation (A2) est notée L3, dans lequel L1 + L2 > L3. Volant de véhicule selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel l’organe de commande (50) est monté fixe par rapport au moyeu (20). Volant de véhicule selon la revendication 5 dans sa dépendance à la revendication 2, dans lequel l’organe de commande (50) est relié à l’organe de verrouillage (40) par au moins une liaison rectiligne linéaire formée par exemple par une tige coulissant dans un trou oblong (43). Volant de véhicule selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel la structure mobile comprend au moins une portion de blocage, et dans lequel, lorsque la structure mobile est dans ladite au moins une position de console, l’organe de verrouillage (40) est agencé pour s’accoupler avec ladite au moins une portion de blocage, pour maintenir la structure mobile dans la ladite au moins une position de console. Volant de véhicule selon la revendication 7, dans lequel la structure mobile comprend plusieurs portions de blocage, et dans lequel l’organe de verrouillage (40) est agencé pour s’accoupler avec chaque portion de blocage, de sorte à définir plusieurs positions de console pour la structure mobile. Volant de véhicule selon la revendication 8, dans lequel la pluralité de portions de blocage forme une crémaillère, et dans lequel l’organe de verrouillage (40) comprend une saillie de blocage, telle qu’une dent ou une tige ou un arbre, agencée pour s’accoupler avec la crémaillère. Volant de véhicule selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel la structure mobile comprend une surface de poussée (14), dans lequel l’organe de verrouillage (40) comprend une saillie de poussée (41) agencée pour coopérer avec la surface de poussée (14) lorsque la structure mobile est en position de conduite, pour pousser la première butée de position de conduite (11) sur la deuxième butée de position de conduite (21). Volant de véhicule selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel, lorsque la structure mobile est en position de conduite et lorsque l'organe de verrouillage (40) pousse la première butée de position de conduite (11) sur la deuxième butée de position de conduite (21), alors, au point de contact entre l'organe de verrouillage (40) et la structure mobile, un angle, entre une tangente à la surface de l’organe de verrouillage (40) et une tangente à la surface de la structure mobile, est supérieur à un angle du cône de frottement défini par un coefficient de frottement entre l’organe de verrouillage (40) et la structure mobile. Volant de véhicule selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel, lorsque la structure mobile est en position de conduite, la première butée de position de conduite (11) est agencée entre la deuxième butée de position de conduite (21) et l'organe de verrouillage (40). Volant de véhicule selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel l’organe de commande (50) comprend au moins un actionneur électromécanique, tel qu’un électroaimant. Volant de véhicule selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel l’organe de commande (50) comprend au moins un organe de rappel élastique, tel qu’un ressort (52), agencé pour générer l’effort de poussée. Véhicule automobile, comprenant un volant de véhicule selon l’une des revendications 1 à 14.