FR3106114A1

FR3106114A1 - Volant de direction

Info

Publication number: FR3106114A1
Application number: FR2000161A
Authority: FR
Inventors: Jonathan Pinaud; Anthony Duverger
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2020-01-09
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2040-01-09
Also published as: FR3106114B1

Abstract

Volant de direction (1) comprenant :- une jante (10) pourvue d'une armature (11),- une nappe électrique (20) comprenant une première partie (21) agencée sur la jante (10),- une coque de gainage (30) positionnée, sur au moins une portion de la jante (10), entre l'armature (11) et la première partie (21) de la nappe électrique (20),caractérisé en ce que la nappe électrique (20) comprend une deuxième partie (22) agencée sous la coque de gainage (30) avec un pli (23) de nappe reliant la première partie (21) à la deuxième partie (22) de la nappe électrique (20). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2

Description

Volant de direction

La présente invention concerne de manière générale le domaine des véhicules, en particulier celui des volants de direction tels que ceux des véhicules automobiles par exemple.

Un volant de direction se compose typiquement d'une armature comprenant un moyeu duquel s'étendent des rayons ou branches qui relient le moyeu à une jante pouvant être saisie par un conducteur. Constituant l'ossature ou le squelette du volant, l'armature peut être obtenue par l’injection sous pression d'un métal léger, tel que l'aluminium ou le magnésium. Cette armature peut être ensuite surmoulée, lors d'une opération dite de moussage du volant, par un corps généralement formé d'une mousse de type uréthane pour en former la jante.

Le volant de direction peut encore comprendre une coque de gainage s'adaptant sur la jante. Cette coque de gainage est typiquement configurée pour recouvrir un évidement qui est ménagé dans le corps en mousse de la jante. Sur un tel évidement, la coque de gainage constitue ainsi un support rigide que l'on peut gainer à l'aide d'une gaine d'habillage pouvant être en cuir par exemple.

En matière de sécurité, les nouvelles générations de volants de direction comportent des capteurs sensoriels permettant par exemple de détecter si le conducteur tient le volant ou pas, s'il le tient avec une ou deux mains et même comment il tient le volant. Pour ce faire, au moins une partie du volant comprend au moins un capteur pouvant être un capteur capacitif qui est typiquement implanté sous l'habillage du volant. Un tel capteur est généralement constitué d'une natte ou d'un maillage formant une surface conductrice d'électricité que l'on appellera nappe métallique dans la présente description.

Dans un environnement si proche de la surface du volant, il est particulièrement délicat et difficile d'y intégrer des moyens de connexion d'une telle nappe métallique. Cette dernière doit en effet être reliée à une unité de contrôle par l'intermédiaire d'une connexion filaire agencée dans une des branches du volant. Une telle connexion ne doit pas être perceptible, ni au toucher pour le confort de l'usager, ni visuellement pour l'esthétique et la qualité de finition du volant. De plus, pour pouvoir fournir un volant doté des meilleures capacités en termes de sécurité, il convient de minimiser les pertes de surfaces utiles sur la jante du volant. En d'autres termes, il convient de maximiser l'agencement de capteurs à la surface de la jante du volant afin d'optimiser les prestations sécuritaires que ce dernier pourrait offrir.

Par conséquent, il existe un intérêt de trouver une solution efficiente et appropriée qui permette, au moins en partie, de résoudre cette problématique.

Dans ce but, la présente invention porte dans un premier aspect sur un volant de direction comprenant :
- une jante pourvue d'une armature,
- une nappe électrique comprenant une première partie agencée sur la jante,
- une coque de gainage positionnée, sur au moins une portion de la jante, entre l'armature et la première partie de la nappe électrique,
caractérisé en ce que la nappe électrique comprend une deuxième partie agencée sous la coque de gainage avec un pli de nappe reliant la première partie à la deuxième partie de la nappe électrique.

Grâce au pli de la nappe, il devient possible de relier furtivement la partie de la nappe électrique agencée sur la jante à une seconde partie agencée sous la coque de gainage, par exemple dans une cavité ménagée sous la coque de gainage. En étant positionnée sur au moins une portion de la jante, la coque de gainage pourrait couvrir tout ou partie de la circonférence de la jante et pourrait en outre couvrir tout ou partie d'une ou plusieurs branches.

Dans un mode de réalisation, une ouverture est ménagée dans la coque de gainage et/ou dans la jante pour recevoir ledit pli de nappe.

Dans un mode de réalisation, la jante est recouverte par une couverture extérieure, par exemple en cuir naturel ou artificiel, dont deux extrémités sont liées par une couture, le pli étant situé sous la couture. Cela permet de masquer encore plus le pli de la nappe électrique.

Dans un mode de réalisation préféré, la deuxième partie est équipée d'une terminaison électrique comprenant au moins un des éléments suivants :
- un conducteur électrique,
- un connecteur électrique.

De préférence, la terminaison électrique est en outre configurée pour relier électriquement la nappe électrique à une unité de commande électronique généralement située au centre du volant.

Dans un mode de réalisation, la nappe électrique est un capteur ou un élément chauffant.

Dans un mode de réalisation préféré, l'ouverture est ménagée en une interface entre la coque de gainage et la jante.

Dans un autre mode de réalisation, la coque de gainage constitue un élément de forme complémentaire d'au moins une portion de la jante.

Dans un autre mode de réalisation, la coque de gainage est maintenue en appui sur la jante. De préférence, la coque de gainage est maintenue clipée et ou collée sur la jante.

Dans un mode de réalisation, le volant de direction comprend au moins une branche reliant la jante à un moyeu et en ce que la coque de gainage est agencée dans le prolongement de ladite branche.

Dans un autre mode de réalisation, la coque de gainage est en outre configurée pour recevoir un dispositif additionnel visible par un conducteur. De préférence, le dispositif additionnel est un dispositif lumineux, un dispositif d'affichage ou un insert décoratif.

Dans un second aspect, l'invention porte sur un véhicule, de préférence un véhicule automobile, comprenant un volant de direction selon l'un quelconque des modes de réalisation de ce volant ou selon l'une quelconque combinaison possible de ces modes de réalisation.

Dans un troisième aspect, l'invention porte sur un procédé de fabrication du volant de direction selon l'un quelconque des modes de réalisation de ce volant ou selon l'une quelconque combinaison possible de ces modes de réalisation; ce procédé comprenant les étapes suivantes :
- habillage de la coque de gainage par un positionnement de la première partie de la nappe électrique sur la coque de gainage,
- rabattement du pli de la nappe électrique et positionnement de la seconde partie de la nappe électrique sous la coque de gainage,
- positionnement de la coque de gainage habillée de la nappe électrique sur la jante,
- habillage de la jante au moyen de la nappe électrique.

Dans un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape de connexion de la seconde partie de la nappe électrique par l'intermédiaire d'une terminaison électrique.

Dans un autre mode de réalisation, ledit procédé comprend en outre une étape de maintien de la coque de gainage sur la jante par clipage et/ou collage de la coque de gainage sur la jante.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

est une illustration schématique d'un volant de direction dans une vue en plan ;

représente une coupe radiale simplifiée de la jante du volant de direction selon la ligne II-II de la Fig. 1 ;

est une vue détaillée d'une partie de la coque de gainage et de la nappe électrique à laquelle est reliée une terminaison électrique ;

est une vue similaire à celle de la Fig. 3 dans laquelle seule la coque de gainage est représentée ;

une vue en perspective de la coupe radiale du volant de direction selon la ligne II-II de la Fig. 1.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

En référence aux Figs. 1 et 2, celles-ci représentent respectivement un volant de direction 1 dans une vue en plan, en l'occurrence dans une vue de face, ainsi qu'une coupe radiale simplifiée de la jante de ce volant. Le volant de direction 1 comprend une jante 10 pourvue d'une armature 11 bien visible sur la coupe de la Fig. 2. Typiquement réalisée à partir d'un alliage ou d'un métal léger, tel que le magnésium ou l'aluminium, cette armature 11 constitue le squelette ou l'ossature du volant. Cette ossature comprend un moyeu 12 (Fig. 1) duquel s'étendent des rayons ou branches 13 qui relient le moyeu 12 à la jante 10. La jante 10 du volant est la partie qui constitue la forme généralement circulaire ou sensiblement circulaire du volant. Cette forme est généralement fermée mais peut, dans certains cas, être une forme ouverte.

Comme mieux illustré à la Fig. 2, la jante 10 est formée d'un corps 15 surmoulé sur l'armature 11. Ce corps 15 est généralement constitué d'une matière injectable dans un moule, typiquement une mousse uréthane obtenue par exemple à partir d'un élastomère de polyuréthane (PU, PUR). Le volant de direction 1 comprend également une nappe électrique 20 qui, de préférence, est essentiellement agencée sur la jante 10. Plus particulièrement, la nappe électrique 20 comprend au moins une première partie 21 agencée sur la jante 10, de préférence également sur une coque de gainage 30, et plus spécifiquement contre la face externe 31 de cette coque de gainage. Cette coque de gainage est positionnée, sur au moins une portion de la jante 10, sous la première partie 21 de la nappe électrique, de préférence entre l'armature 11 et la première partie 21 de la nappe électrique 20.

La nappe électrique 20 peut être constituée d'un maillage réalisé à partir d'un ou plusieurs fils conducteurs d'électricité. Ce maillage peut s'apparenter à un tissu métallique, lequel pourrait être de type tissé, non tissé ou tricoté. Un tel maillage peut être autoportant ou être apposé sur un support, en particulier sur un support souple et de préférence électriquement isolant. Un tel support pourrait également servir de substrat pour l'impression d'un réseau de pistes conductrices faisant office de maillage. Un tel réseau de pistes pourrait s'apparenter à un circuit imprimé flexible utilisant par exemple un substrat plastique tel qu'un film en polymère (polyester, polyimide ou polyétheréthercétone, par exemple).

La coque de gainage 30 peut typiquement servir à recouvrir une cavité ou un évidement 36 ménagé dans la mousse du corps 15. Dans ce but, la coque de gainage 30 est préférentiellement constituée d'une matière préformée relativement rigide, telle qu'une matière plastique par exemple.

Selon l'invention, la nappe électrique 20 comprend une deuxième partie 22 agencée sous la coque de gainage 30, à savoir entre la coque de gainage 30 et l'armature 11, de préférence encore contre la face interne 32 de la coque de gainage 30, comme illustré à la Fig. 2. En outre, la nappe électrique comprend un pli 23 reliant la première partie 21 à la deuxième partie 22 de cette nappe électrique 20. Pour recevoir le pli 23 au sein du volant de direction 1, une ouverture 33 est de préférence ménagée dans la coque de gainage 30 ou dans la jante 10, en particulier dans le corps 15 de cette jante. En variante, cette ouverture pourrait être ménagée à l'interface entre la coque de gainage 30 et la jante 10, en particulier entre la coque de gainage et le corps 15 de cette jante. Par exemple, l'ouverture pourrait être ménagée en partie dans la coque de gainage 30 et en partie dans la jante 10, plus précisément dans son corps 15.

A toutes fins utiles, on précisera que les éléments situés sur ou au-dessus de la coque de gainage 30 sont ceux qui se trouvent contre ou au-delà de la surface externe 31 de cette coque, alors que les éléments situés sous ou en-dessous de la coque de gainage 30 sont ceux qui se trouvent contre ou en deçà de la surface interne 32 de cette coque. Sur l'illustration de la Fig. 1, les éléments situés au-dessus de la coque de gainage 30 sont donc en haut de celle-ci, alors que ceux situés en dessous de la coque de gainage sont situés plus bas, en particulier dans la cavité ou évidemment 36. Aussi, on notera que la face externe 31 de la coque de gainage 30 est ici la face qui est orientée vers l'extérieur du volant 1 ou de l'armature 11. La face interne 32 de la coque de gainage 30 fait quant à elle référence à la face qui est orientée vers le cœur du volant 1, en particulier vers le cœur de la jante 10 ou de son armature 11.

Avantageusement et comme bien illustré sur la coupe de la Fig. 2, l'ouverture 33 ménagée dans la coque de gainage 30 constitue un accès ou un moyen de passage à la fois suffisant et étroit pour le pli 23 de nappe. Ce passage permet à ce pli de relier furtivement, à savoir en toute discrétion, les deux parties 21, 22 de la nappe électrique. Cette liaison permet également de minimiser les pertes de nappe électrique 20 en surface de la jante 10. Par ce biais, la nappe électrique 20 peut avantageusement recouvrir toute partie de la jante et, en particulier, pourrait recouvrir la totalité de cette dernière conformément à un mode de réalisation préféré.

Sur l'illustration de la Fig. 1, le volant de direction 1 y est représenté sans gainage, en particulier sans nappe électrique 20 et donc sans gaine d'habillage. En outre, la coque de gainage 30 n'occupe qu'une portion de la jante 10, en particulier qu'une portion de la partie gauche de cette jante. Cependant, dans un mode de réalisation non illustré, la coque de gainage 30 pourrait également être agencée sur une autre partie du volant telle qu'une des branches 13 de ce dernier. En variante, la coque de gainage 30 pourrait être agencée en partie sur la jante 10 et en partie sur au moins une partie d'une des branches 13.

La Fig. 3 montre, dans une vue détaillée, une partie de la coque de gainage 30 et de la nappe électrique 20 telles qu'elles apparaissent lorsqu'elles sont retirées du corps 15 et de son armature 11. En particulier, cette Fig. 3 montre la première partie 21 de la nappe électrique 20 ainsi qu'au moins une terminaison électrique 25 configurée pour relier électriquement la nappe électrique 20, plus spécifiquement la deuxième partie 22 de cette nappe électrique, à un dispositif tel qu'une unité de commande électronique (ECU) 40 par exemple. Cette terminaison électrique 25 est également visible dans le fond de la cavité ou évidement 36 qui est représenté dans une vue tridimensionnelle à la Fig. 5.

Ainsi, dans un mode de réalisation de l'invention, la deuxième partie 22 peut être équipée d'au moins une terminaison électrique 25 comprenant un conducteur électrique et/ou un connecteur électrique. Le conducteur électrique pourrait être un fil électrique, un toron ou un ensemble de fils électriques, voire au moins une piste d'un circuit imprimé. Le connecteur électrique pourrait quant à lui être une cosse (mâle ou femelle), un bornier ou un connecteur clipsable, enfichable voire soudable ou pouvant être brasé.

La Fig. 4 est une vue similaire à celle de la Fig. 3 mais dans laquelle seule la coque de gainage 30 y est représentée. On y remarque en particulier l'ouverture 33 pouvant prendre la forme d'une échancrure ou d'une encoche de forme rectangulaire dont la longueur est sensiblement plus importante que la largeur ou hauteur. Cette dernière peut typiquement correspondre à l'épaisseur de la nappe électrique 20. Sur cette Fig. 4, on remarquera également que la coque de gainage 30 comporte une interface de guidage 35 de la terminaison électrique 25. Cette interface de guidage 35 vise à faciliter le maintien dans un positionnement correct de la terminaison électrique 25. Pour ce faire, cette interface s'apparente de préférence à une entaille pouvant rappeler la forme d'une serrure. Cette interface de guidage permet également de faciliter la pose et le retrait de la terminaison électrique 25 dans la coque de gainage 30.

Dans un mode de réalisation, la nappe électrique 20 est un capteur ou un élément chauffant ou encore une combinaison de ces deux entités. Le capteur peut typiquement être un capteur capacitif pouvant par exemple détecter la présence d'au moins une main ou d'un certain nombre de doigts du conducteur sur le volant de direction 1. L'élément chauffant précité pourrait permettre d'améliorer le confort du conducteur, en particulier lorsque l'habitacle du véhicule n'a pas encore atteint une température confortable.

Comme bien illustré à la Fig. 2, l'ouverture 33 est de préférence ménagée à l'interface entre la coque de gainage 30 et la jante 10. Ainsi, l'ouverture 33 constitue de préférence un interstice situé entre la coque de gainage 30 et la jante 10, plus particulièrement entre une arête 34 de la coque de gainage 30 et la surface interne ou supérieure 16 du corps 15 de la jante 10.

De préférence, la coque de gainage 30 constitue un élément de forme complémentaire d'au moins une portion de la jante 10. En d'autres termes, la coque de gainage peut être un élément qui possède une forme extérieure en continuité avec la surface extérieure générale de la jante. Grâce à une telle forme complémentaire, cet élément permet de dissimuler la cavité ou évidement 36 ménagée typiquement dans la mousse du corps 15. En effet, les portions arrondies de la jante situées de part et d'autre de l'évidement 36 sont alors prolongées par la surface externe 31 de la coque de gainage. Cette dernière permet donc avantageusement de recouvrir toute cavité ménagée dans la jante tout en remplaçant une portion de cette jante au droit de cette cavité.

La coque de gainage 30 est de préférence maintenue en appui sur ou contre la jante 10, en particulier par l'intermédiaire des arêtes 34 de la coque de gainage qui peuvent prendre appui contre la surface interne ou supérieure 16 du corps 15 de la jante 10. De préférence, la coque de gainage 30 est maintenue clipée et/ou collée sur la jante 10.

Dans un mode de réalisation, le volant de direction 1 comprend en outre au moins une branche 13 reliant la jante 10 au moyeu 12. De plus, dans ce mode de réalisation la coque de gainage 30 est agencée dans le prolongement de la branche 13. Par cette disposition, l'interface de guidage 35 de la coque de gainage peut être avantageusement disposée en vis-à-vis de la branche 12. Cette disposition permet à la terminaison électrique 25 d'être, en sortie de l'interface de guidage 35, directement dirigée et logée dans une branche 13 du volant de direction, afin de pouvoir par exemple atteindre le moyeu 12 pour rejoindre typiquement l'unité de commande électronique 40 au centre du volant. Sur la Fig. 1, la colonne de direction est schématisée par des traits d'axe 5.

Dans un autre mode de réalisation, la coque de gainage 30 est en outre configurée pour recevoir un dispositif additionnel 45, à savoir être le support d'un tel dispositif. Comme illustré schématiquement à la Fig. 4, ce dispositif additionnel 45 est de préférence un dispositif visible par l'utilisateur, en particulier par le conducteur du véhicule. Ce dispositif additionnel 45 pourrait être un dispositif lumineux, tel qu'un voyant ou témoin lumineux, un dispositif d'affichage comprenant par exemple un écran pouvant divulguer des informations, voire un insert décoratif tel qu'un insert de bois noble par exemple.

Dans un second aspect, l'invention porte sur un véhicule, en particulier un véhicule automobile, comprenant un volant de direction 1 selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits jusqu'ici ou selon l'une quelconque combinaison possible de ces modes de réalisation.

Dans un troisième aspect, l'invention porte encore sur un procédé de fabrication du volant de direction 1 tel qu'il a été décrit selon l'un des modes de réalisation précités ou selon l'une quelconque combinaison possible de ces modes de réalisation. Ce procédé comprend les étapes suivantes :
- habillage de la coque de gainage 30 en positionnant la première partie 21 de la nappe électrique 20 sur la coque de gainage 30,
- rabattement du pli 23 de la nappe électrique 20 et positionnement de la seconde partie 22 de la nappe électrique 20 sous la coque de gainage 30,
- positionnement sur la jante 10 de la coque de gainage 30 habillée de la nappe électrique 20,
- habillage de la jante 10 par la nappe électrique 20.

L'habillage de la coque de gainage 30 se fait typiquement par recouvrement de cette dernière au moyen de la nappe électrique, plus particulièrement au moyen de la première partie 21 de cette nappe électrique. Le positionnement de la seconde partie 22 sous la coque de gainage 30 se fait de préférence en disposant cette seconde partie 22 contre la face interne 32 de la coque de gainage. Aussi, de préférence le rabattement du pli 23 de la nappe électrique 20 se fait au travers de l'ouverture 33.

Dans un mode de réalisation, ce procédé comprend en outre une étape de connexion de la seconde partie 22 de la nappe électrique 20 via la terminaison électrique 25. Selon le type de terminaison électrique 25 (conducteur électrique ou connecteur électrique), cette étape pourrait consister à relier la seconde partie 22 à un connecteur électrique (par exemple une cosse ou un bornier). Si la terminaison électrique 25 est un conducteur électrique (fil électrique, toron, piste d'un circuit imprimé, etc…), cette étape pourrait également consister à relier la nappe électrique, en particulier la seconde partie 22 de cette nappe, à un dispositif tel qu'une unité de commande électronique 40. De préférence, une telle étape de connexion intégrerait également l'insertion de la terminaison électrique 25 dans l'interface de guidage 35 de la coque de gainage 30. Cette insertion pourrait typiquement s'effectuer avant le positionnement de la coque de gainage habillée sur la jante 10.

Dans un autre mode de réalisation, le procédé comprend en outre une étape de maintien de la coque de gainage 30 sur la jante 10 par clipage et/ou collage de la coque de gainage 30 sur la jante. Cette étape permet de fixer le positionnement de la coque de gainage habillée sur la jante, ce qui facilite l'opération subséquente de l'habillage de la jante au moyen de la nappe électrique..

Claims

Volant de direction (1) comprenant :
- une jante (10) pourvue d'une armature (11),
- une nappe électrique (20) comprenant une première partie (21) agencée sur la jante (10),
- une coque de gainage (30) positionnée, sur au moins une portion de la jante (10), entre l'armature (11) et la première partie (21) de la nappe électrique (20),
caractérisé en ce que la nappe électrique (20) comprend une deuxième partie (22) agencée sous la coque de gainage (30) avec un pli (23) de nappe reliant la première partie (21) à la deuxième partie (22) de la nappe électrique (20).
Volant de direction (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une ouverture (33) est ménagée dans la coque de gainage (30) et/ou dans la jante (10) pour recevoir ledit pli (23) de nappe.
Volant de direction (1) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la deuxième partie (22) est équipée d'une terminaison électrique (25) comprenant au moins un des éléments suivants :
- un conducteur électrique,
- un connecteur électrique.
Volant de direction (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la terminaison électrique (25) est en outre configurée pour relier électriquement la nappe électrique (20) à une unité de commande électronique (40).
Volant de direction (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la nappe électrique (20) est un capteur ou un élément chauffant.
Volant de direction (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'ouverture (33) est ménagée en une interface entre la coque de gainage (30) et la jante (10).
Volant de direction (1) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la coque de gainage (30) constitue un élément de forme complémentaire d'au moins une portion de la jante (10).
Volant de direction (1) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la coque de gainage (30) est maintenue en appui sur la jante (10).
Volant de direction (1) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la coque de gainage (30) est maintenue clipée et/ou collée sur la jante (10).
Volant de direction (1) selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une branche (13) reliant la jante (10) à un moyeu (12), et en ce que la coque de gainage (30) est agencée dans le prolongement de ladite branche (13).
Volant de direction (1) selon l’une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite coque de gainage (30) est en outre configurée pour recevoir un dispositif additionnel (45) visible par un conducteur.
Volant de direction (1) selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le dispositif additionnel (45) est un dispositif lumineux, un dispositif d'affichage ou un insert décoratif.
Véhicule automobile comprenant un volant de direction (1) selon l’une des revendications 1 à 12.
Procédé de fabrication d'un volant de direction (1) selon l'une des revendications 1 à 12, comprenant les étapes suivantes:
- habillage de la coque de gainage (30) par un positionnement de la première partie (21) de la nappe électrique (20) sur la coque de gainage (30),
- rabattement du pli (23) de la nappe électrique (20) et positionnement de la seconde partie (22) de la nappe électrique sous la coque de gainage,
- positionnement de la coque de gainage (30) habillée de la nappe électrique sur la jante (10),
- habillage de la jante (10) au moyen de la nappe électrique (20).
Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de connexion de la seconde partie (22) de la nappe électrique (20) par l'intermédiaire d'une terminaison électrique (25).