EP4701901A1

EP4701901A1 - Assise de siège fabriquée par impression 3d

Info

Publication number: EP4701901A1
Application number: EP24722222.7A
Authority: EP
Inventors: Eric Brin; Fabrice FLATRES; Jean-Baptiste ROY; Philippe Souville
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2023-04-25
Filing date: 2024-04-25
Publication date: 2026-03-04
Also published as: WO2024223767A1; FR3148181A1

Abstract

Assise (100) comprenant un premier réseau (101) de mailles étendu et destiné à assurer à l'assise une certaine souplesse de confort, et un deuxième réseau (102) de mailles localisé dans une moitié avant de l'assise (100) et s'étendant sur toute une largeur de ladite assise (100), le deuxième réseau de mailles (102) étant destiné à assurer à l'assise (100) une certaine rigidité pour remplir la fonction d'une barre anti sous-marinage, les mailles du premier réseau (101) étant différentes des mailles du deuxième réseau (102).

Description

Titre de l'invention : assise de siège fabriquée par impression 3D

La présente invention concerne une assise de siège fabriquée par impression 3D.

Afin de bien comprendre comment est agencée la structure d’une assise selon l’invention, la description détaillée de ladite assise est réalisée en faisant référence à un repère orthonormé direct XYZ lié à un véhicule dans lequel serait placée ladite assise dans une position horizontale fonctionnelle, et dans lequel X est un axe longitudinal avant-arrière du véhicule orienté vers l’arrière, Y est un axe transversal orienté vers la droite du véhicule et Z est un axe vertical dirigé vers le haut.

Pour rappel, un objet issu d’une impression 3D, se présente sous la forme de mailles tridimensionnelles creuses, pouvant être reliées les unes aux autres par des bras, chaque maille ayant sa propre forme et ses propres dimensions. L’un des intérêts d’une impression 3D, est de pouvoir faire varier très rapidement et très facilement les caractéristiques de l’objet à fabriquer en matière par exemple de forme, de dimension et de rigidité, au moyen d’un choix adapté de paramètres d’entrée d’un logiciel associé à une imprimante 3D.

Actuellement, certaines assises de sièges de véhicule comportent une barre anti sous-marinage, sous la forme d’une barre en tôle, incorporée auxdites assises, et destinée à dissiper l'énergie du bassin des occupants qui seraient assis sur les sièges, lors d’une brutale décélération provoquée par un choc frontal du véhicule. Or, une telle barre anti sous-marinage apparaissant sous la forme d’une pièce rapportée présente au moins deux inconvénients :

-elle possède une rigidité marquée qu’un occupant qui serait assis sur le siège comprenant cette barre anti sous-marinage, peut ressentir de façon un peu désagréable, lors d’une utilisation routinière du véhicule. En effet, lorsque l’occupant adopte certaines postures sur le siège, ses jambes peuvent venir directement au contact de la barre anti sous-marinage, et ledit occupant peut alors en ressentir un certain inconfort.

-elle peut se déformer de façon plastique sous l’effet du corps de l’occupant qui serait assis sur le siège et qui viendrait impacter brutalement celle-ci, lors d’un choc frontal dudit véhicule contre un obstacle extérieur. Une telle déformation plastique n’est pas souhaitable car elle n’est absolument pas contrôlée. Une barre anti sous-marinage pourrait alors engendrer d’autres dommages plus importants.

Une assise d’un siège selon l’invention est fabriquée par impression 3D et possède une fonctionnalité supplémentaire obtenue en faisant simplement varier les caractéristiques de certaines mailles la constituant.

L’invention a pour objet une assise d’un siège de véhicule obtenue par impression 3D.

Selon l’invention, l’assise comprend un premier réseau étendu de mailles et destiné à assurer à l’assise une certaine souplesse de confort, et un deuxième réseau localisé de mailles situé dans une moitié avant de l’assise et s’étendant sur toute une largeur de ladite assise, ledit deuxième réseau de mailles étant destiné à assurer à l’assise une certaine rigidité pour remplir la fonction d’une barre anti sous-marinage, le premier réseau de mailles étant moins rigide que le deuxième réseau de mailles. Le principe de l’invention consiste à tirer bénéfice d’une fabrication par impression 3D d’une assise d’un siège de véhicule, pour lui attribuer une fonction supplémentaire à travers la présence d’une barre anti sous- marinage. Il est bien évident que cette barre anti sous-marinage est fabriquée par impression 3D en même temps que le reste de l’assise. Cette barre anti sous- marinage est donc constituée d’un deuxième réseau de mailles, qui est plus rigide que le premier réseau de mailles constituant le reste de l’assise, ladite barre anti sous-marinage étant toutefois réalisée dans le même matériau que celui du reste de l’assise. Il suffit donc de faire varier les paramètres d’entrée dans l’imprimante 3D pour obtenir au sein de l’assise une barre anti sous- marinage :

-plus ou moins volumineuse,

-ayant la forme souhaitée,

-ayant les dimensions souhaitées,

-possédant des zones de différentes rigidités, -orientée dans une direction donnée,

Dans le cadre de l’invention, une impression 3D permet d’obtenir une assise de siège possédant une barre anti sous-marinage ayant une pluralité de caractéristiques structurelles et dimensionnelles, sans jamais avoir à modifier, ou à réajuster ou à repenser les outillages de fabrication de l’assise. Une assise selon l’invention peut indifféremment être une assise d’un siège individuel ou une assise d’une banquette possédant au moins deux places. Le terme « moitié avant » doit être interprété comme si l’assise était positionnée dans un véhicule. De cette manière, la moitié avant doit être considérée par rapport à un axe longitudinal X du véhicule. Le fait que la barre anti sous-marinage soit fabriquée par impression 3D en même temps que le reste de l’assise, ne change en rien sa position au sein de l’assise, par rapport à la position des barres anti sous- marinage actuelles qui sont des pièces en tôle rapportées.

Selon une caractéristique possible de l’invention, le premier réseau de mailles et le deuxième réseau de mailles différent l’un de l’autre d’au moins un paramètre à choisir parmi la géométrie des mailles, les dimensions des mailles et les caractéristiques de bras reliant les mailles entre elles. En effet, les principaux paramètres régissant la rigidité d’un réseau de mailles sont : -soit la géométrie des mailles le constituant, -soit leur dimension,

-soit les caractéristiques des bras reliant les mailles entre elles, -soit une combinaison des paramètres précédents.

Selon une caractéristique possible de l’invention, la moitié avant est à considérer par rapport à une longueur de l’assise, le deuxième réseau s’étendant sur toute la largeur de ladite assise en étant perpendiculaire à ladite longueur. De cette manière, et sans surprise, la barre anti sous-marinage est allongée et s’étend suivant un axe transversal Y d’un véhicule dans lequel serait montée l’assise, en étant placée dans une moitié avant de ladite assise considérée le long d’un axe longitudinal X dudit véhicule.

Selon une caractéristique possible de l’invention, le deuxième réseau de mailles représentant la barre anti sous-marinage prend naissance sur une surface inférieure de l’assise et s’étend sur une hauteur qui est inférieure à la hauteur totale de l’assise. La surface inférieure représente la partie la plus basse de l’assise si celle-ci était montée dans un véhicule dans un plan sensiblement horizontal. La hauteur est la dimension de l’assise considérée le long d’un axe vertical Z si ladite assise était montée dans un véhicule.

Selon une caractéristique possible de l’invention, le deuxième réseau de mailles représentant la barre anti sous-marinage présente une première extrémité inférieure comprenant au moins une couche de mailles rigides prenant naissance sur la surface inférieure de l’assise et s’étendant parallèlement à ladite surface, ledit deuxième réseau de mailles présentant une deuxième extrémité supérieure matérialisant la hauteur de ladite barre anti sous-marinage et comprenant au moins une couche de mailles moins rigides que les mailles de la première extrémité et s’étendant parallèlement à ladite au moins une couche de mailles rigides de la première extrémité inférieure. Pour cette configuration, la base de la barre anti sous-marinage représentée par la première extrémité est rigide, tandis que le sommet de ladite barre anti sous-marinage matérialisée par la deuxième extrémité est moins rigide que ne l’est la base. En effet, pour que la barre anti sous-marinage soit efficace dans le cadre d’un choc frontal du véhicule contre un obstacle extérieur, il n’est pas nécessaire que la totalité de ladite barre soit rigide. Actuellement, les barres anti sous-marinage sont constituées de tôle et sont donc uniformément rigides. Le fait de fabriquer la barre anti sous-marinage par impression 3D, permet notamment d’obtenir une barre anti sous-marinage dont une partie supérieure est moins rigide, de sorte qu’une personne qui serait assise sur ladite assise pourrait ne pas sentir de façon désagréable la présence de cette barre lors d’une phase d’utilisation routinière du véhicule. Pour cette configuration, la barre anti sous-marinage demeure performante vis-à-vis d’un choc frontal du véhicule, tout en demeurant d’un contact agréable lors d’une phase de roulage usuelle du véhicule. La première extrémité ainsi que la deuxième extrémité de la barre anti sous-marinage peuvent comporter chacune une seule couche, ou plusieurs couches superposées ayant la même rigidité. Selon une caractéristique possible de l’invention, le deuxième réseau de mailles représentant la barre anti sous-marinage comprend plusieurs couches intermédiaires de mailles, qui sont parallèles à la couche de mailles de la première extrémité inférieure et à la couche de mailles de la deuxième extrémité supérieure, les mailles de ces couches intermédiaires ayant une rigidité qui est comprise entre celle des mailles de la couche de la première extrémité inférieure et celle des mailles de la couche de la deuxième extrémité supérieure. Ces couches intermédiaires de mailles peuvent toutes posséder des mailles de même rigidité, ou posséder des mailles de rigidité différente.

Selon une caractéristique possible de l’invention, la rigidité des cellules des couches intermédiaires varie de façon progressive et monotone entre celle des cellules de la première extrémité inférieure et celle des cellules de la deuxième extrémité supérieure, la rigidité des cellules des couches intermédiaires variant graduellement entre ladite première extrémité inférieure et ladite deuxième extrémité supérieure. Autrement dit, le long de sa hauteur, la barre anti sous- marinage présente un gradient de rigidité, permettant à ladite barre d’être performante dans sa fonction anti sous-marinage tout en étant d’un contact agréable lors d’une phase de roulage usuelle du véhicule.

Selon une caractéristique possible de l’invention, une zone supérieure du deuxième réseau de mailles représentant la barre anti sous-marinage, incluant la deuxième extrémité supérieure présente un contour adouci, afin qu’une personne qui serait assise sur ladite assise ne ressente pas la présence de la barre anti sous-marinage lors d’une phase d’utilisation routinière du véhicule. Il suffit d’entrer les bons paramètres dans l’imprimante 3D pour obtenir ce contour adouci, sans avoir à modifier la structure d’une barre anti sous-marinage déjà existante. Le terme « adouci » signifie « sans présenter d’angles ou d’arêtes »qui seraient susceptibles de rendre désagréable le contact entre les jambes de l’occupant qui serait assis sur le siège et la barre anti sous-marinage.

Selon une caractéristique possible de l’invention, un produit est incorporé hors impression 3D, dans toutes les mailles composant l’assise, ledit produit comportant une rhéologie répondant au besoin de rigidité en sollicitation rapide tout en restant souple en sollicitation lente.

Selon une caractéristique possible de l’invention, le produit est un gel silicone. Une assise selon l’invention présente l’avantage de pouvoir posséder une fonctionnalité supplémentaire, à travers la présence de la barre anti sous- marinage qui fait partie intégrante de ladite assise, sans avoir été modifiée structurellement et sans avoir subi le moindre traitement. Il suffit de programmer l’imprimante 3D avec les bons paramètres pour obtenir simplement, rapidement et de façon sûre et fiable, une assise de siège avec une barre anti sous-marinage efficace et agréable de contact. .

On donne ci-après, une description détaillée d’un mode de réalisation préféré d’une assise selon l’invention en se référant aux figures suivantes :

[Fig. 1] La figure 1 est une vue en coupe d’une assise de siège d’un véhicule selon l’état de la technique montrant l’emplacement d’une barre anti sous- marinage ainsi que ladite barre anti sous-marinage. [Fig. 2] La figure 2 est une vue en coupe d’une assise de siège d’un véhicule selon l’invention, intégrant une barre anti sous-marinage.

La description détaillée des assises 1 , 100 qui va suivre est réalisée en supposant que lesdites assises 1 , 100 sont montées dans un véhicule, dans une position fonctionnelle pour laquelle elle s’étend dans un plan sensiblement horizontal, en supposant que le siège dans lequel elle est incorporée est placé conventionnellement face à la route.

En se référant à la figure 1 , une assise 1 de siège de l’état de la technique se présente sous la forme d’un coussin en polyuréthane s’étendant dans un plan sensiblement horizontal XY. Le terme « sensiblement » tient au fait qu’une partie avant 2 de ladite assise 1 considérée le long d’un axe longitudinal X du véhicule, est légèrement surélevée par rapport au reste de l’assise 1 et donc que ladite assise 1 ne s’étend pas dans un plan rigoureusement horizontal. Une moitié avant de l’assise 1 considérée le long d’un axe longitudinal X du véhicule, comprend une rainure 3 allongée s’étendant suivant un axe transversal Y du véhicule, ladite rainure 3 étant réalisée dans une surface 4 horizontale et inférieure de l ‘assise 1. La rainure 3 possède une section transversale de forme trapézoïdale, délimitée par un bord avant 5 vertical, par un bord arrière 6 incliné par rapport à un axe vertical Z, et par un bord de liaison 7 supérieur et horizontal. Le bord de liaison 7 relie des extrémités supérieures du bord avant 5 et du bord arrière 6, l’inclinaison dudit bord arrière 6 étant telle que la largeur de la rainure 3 au niveau de la surface inférieure et horizontale 4 de l’assise 1 , est supérieure à la largeur du bord de liaison 7. La largueur représente la dimension de la rainure 3 considérée le long d’un axe longitudinal X du véhicule. La présence d’une telle rainure 3 dans l’assise 2 se justifie dans la mesure où elle est destinée à recevoir une barre anti sous-marinage 8 en tôle, une telle barre 8 permettant de retenir le bassin d’un occupant qui serait assis sur l’assise 1 dans le cas d’un choc frontal accidentel du véhicule contre un obstacle extérieur. La présence du bord arrière 6 incliné de la rainure 3 va permettre de loger une paroi arrière inclinée de la barre anti sous-marinage 8, conçue pour adoucir les conditions de contact entre les jambes d’un occupant qui serait assis sur l’assise 1 et ladite barre anti sous- marinage 8 lors d’une phase d’utilisation usuelle du véhicule. Généralement, cette barre anti sous-marinage 8 est obtenue par emboutissage. Or, cette barre anti sous-marinage 8 présente au moins deux inconvénients majeurs : -il demeure impossible de modifier ses caractéristiques structurelles sans changer les équipements et autres appareillages nécessaires à sa fabrication. En effet, une simple modification de forme et/ou de dimension, nécessite l’utilisation d’un équipement et/ou d’un appareillage adapté qu’il faut reconcevoir ;

-elle présente des propriétés de déformation plastique qui peut la rendre dangereuse en cas d’un choc frontal accidentel du véhicule contre un obstacle extérieur.

Une assise 100 d’un siège selon l’invention permet de s’affranchir des inconvénients rencontrés avec les assises 1 de sièges selon l’état de la technique.

En se référant à la figure 2, une assise 100 d’un siège selon l’invention est fabriquée par impression 3D et se présente donc sous la forme d’un réseau de mailles creuses, reliées les unes aux autres par des bras de liaison déformables. Outre leur procédé de fabrication, la principale différence entre l’assise 1 de l’état de la technique précédemment décrite et l’assise 100 selon l’invention, est que dans l’assise 100 selon l’invention la barre anti sous-marinage 102 fait partie intégrante de ladite assise 100. Cette barre anti sous-marinage 102 est fabriquée simultanément avec l’assise 100, lors du même procédé d’impression 3D et ne peut donc pas être dissociée de ladite assise 100.

L’assise 100 selon l’invention comprend essentiellement un premier réseau 101 de mailles présentant un certain caractère de souplesse, et un deuxième réseau 102 de mailles plus rigide, matérialisant la barre anti sous-marinage 102. La barre anti sous-marinage 102 occupe la même place au sein de l’assise 100, que celle des barres anti sous-marinage 8 des assises 1 de l’état de la technique, car elle possède exactement la même fonction que celles-ci. La barre anti sous- marinage 102 d’une assise 100 selon l’invention, possède une section transversale de forme trapézoïdale, délimitée par un bord avant 105 vertical, par un bord arrière 106 incliné par rapport à un axe vertical Z, par un bord de liaison supérieur 107 horizontal et par un bord de liaison inférieur 108 horizontal. Le bord de liaison supérieur 107 relie des extrémités supérieures du bord avant 105 et du bord arrière 106, et le bord de liaison inférieur 108 relie des extrémités inférieures dudit bord avant 105 et dudit bord arrière 106. LTinclinaison dudit bord arrière 106 est telle que la largeur du bord de liaison supérieur 107 est inférieure à la largeur du bord de liaison inférieur 108 horizontal, la largueur représentant la dimension de la barre anti sous-marinage 102 considérée le long d’un axe longitudinal X du véhicule. Le bord de liaison inférieur 108 de la barre anti sous-marinage affleure une surface inférieure 104 de l’assise 100. La hauteur de la barre anti sous-marinage 102 est inférieure à celle de l’assise 100, si bien que ladite barre anti sous-marinage 102 n’est pas visible depuis le dessus de l’assise 102, la hauteur représentant la dimension de la barre anti sous- marinage 102 considérée le long d’un axe vertical Z.

De façon préférentielle, la barre anti sous-marinage 102 présente une rigidité qui décroit progressivement entre le bord de liaison inférieur 108 et le bord de liaison supérieur 107, de sorte qu’une base 109 de cette barre anti sous-marinage 102 est très rigide et qu’une zone supérieure 110 de celle-ci soit souple. Cette décroissance de rigidité peut être :

-soit continue et monotone sur toute la hauteur de la barre anti sous-marinage 102,

-soit réalisée par palier, et dans ce cas, la décroissance de rigidité s’opère zone par zone, chaque zone comprenant plusieurs couches superposées de mailles creuses ayant une rigidité constante.

La barre anti sous-marinage 102 d’une assise 100 de siège selon l’invention présente deux avantages majeurs :

-lorsque le véhicule est en phase de roulage usuelle, un occupant qui serait assis sur l’assise 100 ne sentirait pas ou peu la présence de ladite barre anti sous- marinage 102, en raison de la souplesse de la zone supérieure 110 de celle-ci qui adoucit les conditions de contact avec cette barre 102,

-elle possède des propriétés de déformation élastique en raison notamment de la présence des mailles creuses constituant le deuxième réseau 102. Dans le cas d’un choc frontal accidentel du véhicule, la barre anti sous-marinage 102 va d’abord se déformer sous l’effet du contact du bassin de la personne qui serait assise sur ladite assise 100, avant de retrouver sa forme initiale, ne risquant pas alors de provoquer des dommages supplémentaires en raison de sa déformation permanente.

Le premier réseau 101 de mailles qui confère un certain caractère de souplesse à l’assise 100 et qui constitue l’ensemble de l’assise 100 à l’exception de la barre anti sous-marinage 102, présente une zone avant 111 constitué par un troisième réseau de mailles présentant un caractère de rigidité plus marqué que le reste du premier réseau 101 . Cette zone avant 111 possède la même hauteur que celle de la barre anti sous-marinage 102 et est placée juste devant ladite barre 102 en étant dans la continuité de celle-ci.

Il est à noter que puisque l’assise 100 et la barre anti sous-marinage 102 sont constituées de mailles tridimensionnelles ouvertes, un matériau dont la rhéologie répond au besoin de rigidité en sollicitation rapide, tout en restant souple en sollicitation lente, peut être incorporé auxdites mailles. Cette incorporation est réalisée hors procédé d’impression 3D. Un tel matériau peut par exemple être un gel silicone. La différence de rigidité entre le premier réseau 101 et le deuxième réseau 102 peut être obtenue en jouant sur au moins l’un des paramètres suivants : -la géométrie des mailles, -la forme des mailles,

-les caractéristiques de bras reliant les mailles d’un même réseau 101 , 102 entre elles.

A titre d’exemple, pour une géométrie donnée de mailles, des mailles de grande taille seront plus souples que des mailles de plus petite taille

Claims

Revendications

[Revendication 1] Assise (1 , 100) d’un siège de véhicule obtenue par impression 3D, caractérisée en ce qu’elle comprend un premier réseau (101 ) étendu de mailles et destiné à assurer à l’assise une certaine souplesse de confort, et un deuxième réseau (102) localisé de mailles situé dans une moitié avant de l’assise (100) et s’étendant sur toute une largeur de ladite assise (100), et en ce que le deuxième réseau de mailles (102) est destiné à assurer à l’assise (100) une certaine rigidité pour remplir la fonction d’une barre anti sous-marinage, le premier réseau (101 ) de mailles étant moins rigide que le deuxième réseau (102) de mailles.

[Revendication 2] Assise selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le premier réseau de mailles (101 ) et le deuxième réseau de mailles (102) différent l’un de l’autre d’au moins un paramètre à choisir parmi la géométrie des mailles, les dimensions des mailles et les caractéristiques de bras reliant les mailles entre elles.

[Revendication 3] Assise selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la moitié avant est à considérer par rapport à une longueur de l’assise (100), et en ce que le deuxième réseau (102) s’étend sur toute la largeur de ladite assise (100) en étant perpendiculaire à ladite longueur.

[Revendication 4] Assise selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le deuxième réseau (102) de mailles matérialisant la barre anti sous-marinage prend naissance sur une surface inférieure (104) de l’assise (100) et s’étend sur une hauteur qui est inférieure à la hauteur totale de l’assise (100).

[Revendication 5] Assise selon la revendication 4, caractérisée en ce que le deuxième réseau (102) de mailles représentant la barre anti sous-marinage présente une première extrémité (109) inférieure comprenant au moins une couche de mailles très rigides prenant naissance sur la surface inférieure (104) de l’assise (100) et s’étendant parallèlement à ladite surface (104), et en ce que ledit deuxième réseau (102) de mailles présente une deuxième extrémité supérieure (110) matérialisant la hauteur de ladite barre anti sous-marinage (102) et comprenant au moins une couche de mailles moins rigides que les mailles de la première extrémité (109) et s’étendant parallèlement à ladite au moins une couche de mailles très rigides de la première extrémité inférieure (109).

[Revendication 6] Assise selon la revendication 5, caractérisée en ce que le deuxième réseau (102) de mailles représentant la barre anti sous-marinage comprend plusieurs couches intermédiaires de mailles, qui sont parallèles à la couche de mailles de la première extrémité (109) inférieure et à la couche de mailles de la deuxième extrémité (110) supérieure, et en ce que les mailles de ces couches intermédiaires ont une rigidité qui est comprise entre celle des mailles de la couche de la première extrémité (109) inférieure et celle des mailles de la couche de la deuxième extrémité (110) supérieure.

[Revendication 7] Assise selon la revendication 6, caractérisée en ce que la rigidité des cellules des couches intermédiaires varie de façon progressive et monotone entre celle des cellules de la première extrémité (109) inférieure et celle des cellules de la deuxième extrémité (110) supérieure, et en ce que la rigidité des cellules des couches intermédiaires varie graduellement entre ladite première extrémité (109) inférieure et ladite deuxième extrémité (110) supérieure.

[Revendication 8] Assise selon l’une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce qu’une zone supérieure du deuxième réseau (102) de mailles représentant la barre anti sous-marinage, comprenant la deuxième extrémité (110) supérieure présente un contour adouci, afin qu’une personne qui serait assise sur ladite assise (100) ne ressente pas la présence de la barre anti sous-marinage (102) lors d’une phase d’utilisation routinière du véhicule.

[Revendication 9] Assise selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’un produit est incorporé hors impression 3D, dans toutes les mailles composant l’assise (100), et en ce que ledit produit comporte une rhéologie répondant au besoin de rigidité en sollicitation rapide tout en restant souple en sollicitation lente.

[Revendication 10] Assise selon la revendication 9, caractérisé en ce que le produit est un gel silicone.