FR2928881A1 - Mecanisme d'articulation et siege de vehicule comportant un tel mecanisme - Google Patents

Mecanisme d'articulation et siege de vehicule comportant un tel mecanisme Download PDF

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Abstract

Mécanisme d'articulation comportant des première et deuxième armatures (7,8) reliées entre elles par un dispositif de réglage (10) comprenant une première denture (13) solidaire de la deuxième armature (8) et un premier organe denté mobile (11) venant en prise avec la première denture. La deuxième armature (8) comprend une deuxième denture (50), qui vient en interférence avec la première armature (7) lorsque le couple de rotation appliqué entre les première et deuxième armatures (7,8) dépasse un seuil prédéterminé, pour immobiliser les armatures (7,8) l'une par rapport à l'autre en rotation.

Description

MECANISME D'ARTICULATION ET SIEGE DE VEHICULE COMPORTANT UN TEL MECANISME. La présente invention est relative aux mécanismes 5 d'articulation pour sièges de véhicules et aux sièges comportant de tels mécanismes. Plus particulièrement, l'invention concerne un mécanisme d'articulation comportant : - des première et deuxième armatures montées 10 rotatives l'une par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation, - un dispositif de réglage à engrènement reliant entre elles les première et deuxième armatures pour permettre de régler une position angulaire relative entre 15 lesdites première et deuxième armatures, ledit dispositif de réglage comportant : - au moins une première denture solidaire de la deuxième armature, et formant au moins un arc de cercle centré sur l'axe de rotation, 20 - au moins un premier organe denté adapté pour venir en prise avec ladite première denture et mobile par rapport à ladite première armature, entre d'une part une position de verrouillage où il coopère avec la première denture de la deuxième armature pour immobiliser les 25 première et deuxième armatures l'une par rapport à l'autre et d'autre part, une position effacée où ledit organe de verrouillage n'interfère pas avec la denture de la deuxième armature, - et un dispositif d'actionnement adapté pour 30 commander le dispositif de réglage. Le document FR-A-2 790 230 décrit un exemple d'un tel mécanisme d'articulation, comportant en outre des organes de sur-verrouillage portés par la première armature qui interfèrent avec la deuxième armature lorsque le couple 35 de rotation appliqué entre les première et deuxième armatures dépasse un seuil prédéterminé, le dispositif d'actionnement étant au repos, afin d'immobiliser en rotation les première et deuxième armatures l'une par 2 rapport à l'autre avec couple résistant accru. Ce mécanisme d'articulation donne toute satisfaction. En particulier, l'action des organes de sur-verrouillage permettent d'augmenter la résistance mécanique du mécanisme d'articulation, notamment en cas d'accident de la route lorsque ce mécanisme est utilisé dans un siège de véhicule. Toutefois, ce principe nécessite d'installer des pièces additionnelles dans la première armature. La présente invention a pour but de perfectionner les mécanismes d'articulation du type susmentionné, notamment pour proposer un agencement plus simple à réaliser et moins coûteux, tout en étant tout aussi performant. A cet effet, selon l'invention, un mécanisme d'articulation du genre en question est caractérisé en ce que la deuxième armature comporte en outre au moins une deuxième denture formant au moins un arc de cercle centré sur l'axe de rotation et apte à interférer avec la première armature, lorsque le couple de rotation appliqué entre les première et deuxième armatures dépasse un seuil prédéterminé, le dispositif d'actionnement étant au repos. Grâce à ces dispositions, en cas d'efforts très importants subis lors d'un accident du véhicule dans lequel un siège utilisant l'articulation en question est utilisé, la deuxième denture coopère avec la première armature pour accroître le couple résistant pour empêcher un mouvement relatif des armatures l'une par rapport à l'autre. Dans divers modes de réalisation du mécanisme d'articulation selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes . - la première armature comporte un palier cylindrique dans lequel est montée rotative une couronne appartenant à la deuxième armature, ladite couronne présentant une face radialement intérieure qui inclut la première denture et une face radialement extérieure qui inclut la deuxième denture, ladite deuxième denture étant adaptée pour pénétrer dans le palier cylindrique sous une 3 pression exercé par le premier organe denté lorsque le couple de rotation appliqué entre les première et deuxième armatures dépasse un seuil prédéterminé ; - la deuxième denture comporte plusieurs tronçons en arc de cercle séparés angulairement par des surfaces d'appui lisses en arc de cercle, lesdites surfaces d'appui étant en appui glissant sur le palier cylindrique de la première armature et étant adaptées pour empêcher la deuxième denture d'interférer avec la première armature, tant que le couple de rotation appliqué entre les première et deuxième armatures est en deçà dudit seuil prédéterminé ; - les surfaces d'appui définissent et appartiennent à un cylindre enveloppe ayant un premier rayon et la deuxième denture présente des pointes radiales de dents définissant un cercle ayant un deuxième rayon étant au plus égal au premier rayon ; - le deuxième rayon est égal au premier rayon ; - les premiers organes dentés sont au nombre de trois, espacés de façon circonférentielle et répartis par pas de 120° degrés, et les surfaces d'appui sont espacées et réparties par pas de 45° autour du cylindre enveloppe ; - la deuxième denture et le palier cylindrique présentent chacun un coefficient de dureté superficielle, le coefficient de dureté superficielle du palier cylindrique étant inférieur au coefficient de dureté superficielle de la deuxième denture. Par ailleurs, l'invention a également pour objet un siège de véhicule comportant une assise et un dossier monté pivotant par rapport à l'assise au moyen d'au moins un mécanisme d'articulation tel que défini ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, donnés à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins : - la figure 1 représente un siège de véhicule pouvant être équipé d'un mécanisme d'articulation selon 4 l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale du mécanisme d'articulation selon l'invention pouvant équiper le siège de la figure 1, ledit mécanisme d'articulation étant en position normale de repos, - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III du mécanisme d'articulation de la figure 2, avec une arraché partiel, - la figure 4 est une vue de détail en coupe de la zone IV du mécanisme d'articulation de la figure 3, - la figure 5 est une vue de détail en coupe axiale du mécanisme d'articulation de la figure 3, - la figure 6 est une vue similaire à la figure 3, montrant le mécanisme d'articulation après un accident subi par le véhicule dans lequel est placé le siège, - la figure 7 est une vue similaire à la figure 5, montrant une partie du mécanisme d'articulation après un accident subi par le véhicule dans lequel est placé le siège.
Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente un siège de véhicule 1, par exemple un siège avant de véhicule automobile, qui comprend une assise 2 fixée sur le plancher 3 du véhicule, par exemple au moyen de glissières longitudinales, et un dossier 4 monté pivotant par rapport à l'assise 2 autour d'un axe de rotation horizontal transversal X, au moyen d'au moins un mécanisme d'articulation 5 commandé par exemple par une poignée 6 ou similaire.
Comme représenté sur les figures 2 et 3, le mécanisme d'articulation 5 comporte: - une armature métallique 7 qui en l'occurrence est fixe et solidarisée avec l'assise 2 du siège, une armature métallique 8 qui en l'occurrence est mobile et solidarisée avec le dossier 4 du siège 1, - une couronne métallique 9 (non représentée sur la figure 3) qui est sertie sur le pourtour des armatures fixes et mobiles 7, 8 en délimitant avec celles-ci un boitier circulaire fermé, et un dispositif de verrouillage 10 qui est contenu dans ce boitier et qui est adapté pour immobiliser l'armature mobile 8 par rapport à l'armature fixe 7 tant 5 que le levier 6 n'est pas actionné. Ce dispositif de verrouillage 10 peut par exemple comporter, de façon connue en soit: au moins un et de préférence trois éléments métalliques de verrouillage 11 (plus généralement les éléments de verrouillage 11 pourraient être au nombre de N, N étant compris entre 1 et 6 et de préférence entre 3 et 6) qui sont disposés à 120 degrés les uns des autres et qui présentent chacun une denture extérieure 12 adaptée pour venir en prise avec une première denture circulaire interne 13 ménagée dans l'armature mobile 8, chacun de ces éléments de verrouillage 11 étant monté coulissant radialement dans un guide formé par deux organes de butée 14 qui encadrent l'élément 11 dans la direction circonférentielle et qui sont solidaires de l'armature fixe 7, les éléments de verrouillage 11 étant ainsi déplaçables entre, d'une part, une position de verrouillage où la denture 12 de ces éléments est en prise avec la denture 13 de l'armature mobile 8 pour bloquer le mécanisme d'articulation, et d'autre part, une position effacée où les éléments de verrouillage ne coopèrent pas avec la denture de l'armature mobile 8, chaque élément comportant en outre au moins un pion 15 qui fait saillie axialement vers l'armature mobile 8, - une came métallique 16 qui est solidarisée avec un arbre de commande 17 lui-même solidaire du levier de commande 6, cette came 16 contrôlant le coulissement des éléments de verrouillage 11, un ressort 18 qui est monté par exemple dans une cuvette emboutie 19 formée dans l'armature fixe 7 et qui sollicite l'arbre de commande 17 et la came 16 dans le sens angulaire 20 vers une position de repos où ladite came place les éléments de verrouillage 11 dans leur position de verrouillage, ladite came 16 pouvant pivoter dans le sens 6 angulaire opposé 21 sous l'action du levier de commande 6, en permettant aux éléments de verrouillage de coulisser vers leurs positions effacées pour débloquer ainsi le mécanisme d'articulation 5, - et une plaquette métallique rigide 22 qui est liée en rotation à la came 16 et qui s'étend radialement entre ladite came 16 et l'armature mobile 8 en recouvrant partiellement les éléments de verrouillage 11, cette plaquette 22 comportant trois découpes 23 dans lesquelles sont engagés les pions 15 des éléments 11, chacun de ces pions 15 coopérant avec un bord de came 24 qui délimite la découpe correspondante radialement vers l'extérieur et qui est conformé pour déplacer l'élément de verrouillage correspondant radialement vers l'intérieur lorsque la came tourne dans le sens 21. En outre, selon l'invention, l'armature mobile 8 est munie d'une part de la première denture 13 disposée de façon circonférentielle, formant au moins un arc de cercle centré sur l'axe de rotation X, et orientée radialement vers le centre de l'articulation X, et d'autre part, d'au moins une deuxième denture 50 formant au moins un arc de cercle centré sur l'axe de rotation X, cette deuxième denture étant orientée radialement vers l'extérieur et faisant face à un palier cylindrique 54 situé en vis-à-vis dans l'armature fixe 7. De préférence la première denture 13 orientée radialement vers l'intérieur et la deuxième denture 50 orientée radialement vers l'extérieur appartiennent à une couronne 53 faisant partie de l'armature mobile 8.
Toujours selon l'invention et en se référant en particulier à la figure 3 la deuxième denture 50 comporte plusieurs tronçons en arc de cercle centrés sur l'axe X, séparés angulairement par des surfaces d'appui 51 lisses également en arc de cercle, ces surfaces d'appui 51 étant en appui glissant sur le palier cylindrique 54 faisant partie de l'armature fixe 7. Le mécanisme d'articulation qui vient d'être décrit fonctionne comme suit. Lorsque le passager du siège 1 veut 7 régler l'inclinaison du dossier 4, il actionne le levier de commande 6 en le faisant tourner dans le sens angulaire 21, ce qui déverrouille le mécanisme d'articulation 5 pour permettre au passager de régler l'inclinaison du dossier 4 en agissant directement sur ce dossier, par exemple en le repoussant vers l'arrière avec son dos, ou au contraire en le laissant avancer sous l'effet d'un ou plusieurs ressorts internes à ce dossier (non représentés), la position relative de l'armature mobile 8 étant ainsi modifiée par rapport à l'armature fixe 7. Comme on peut le voir également sur les figures 4 et 5, dans le cas normal de réglage angulaire du dossier, l'armature mobile 8 tourne par rapport à l'armature fixe 7, les surfaces d'appui 51 glissant sur le palier cylindrique 54 de l'armature fixe 7. La deuxième denture 50 n'interfère pas directement avec le palier cylindrique 54 dans le cas d'une utilisation normale du mécanisme de réglage. En effet, les surfaces d'appui 51 définissent un cylindre enveloppe 52 et les pointes radiales des dents de la deuxième denture 50 sont situées sur un cercle dont le rayon est inférieur ou égal au rayon du cylindre enveloppe 52 défini par les surfaces d'appui 51. Par ailleurs, tant que le passager n'actionne pas le levier de commande 6 le mécanisme d'articulation 5 reste en position verrouillée. Les éléments de verrouillage 11 ayant leurs dentures 12 en prise avec la première denture 13 de l'armature mobile 8 immobilisent ainsi l'armature fixe et l'armature mobile entre elles. Ce dispositif de verrouillage du mouvement d'une armature par rapport à l'autre peut supporter des couples jusqu'à une certaine valeur limite prédéterminée. Tant que cette limite n'est pas dépassée, les éléments de verrouillage 11 restent dans leur position verrouillée contre la première denture 13 et les surfaces d'appui 51 glissent sur le palier cylindrique 54 sans que la deuxième denture 50 n'interfère avec ledit palier cylindrique 54, la couronne 53 ne subissant que de faibles déformations. En revanche, si le couple subi par le dispositif de 8 verrouillage dépasse une certaine valeur limite prédéterminée, les éléments de verrouillage 11, les organes de butée 14 et la couronne 53 subissent des déformations déformation plus importantes.
En effet, lorsque le véhicule subit un accident pendant que le mécanisme d'articulation est dans la position verrouillée, l'armature mobile 8 du mécanisme d'articulation peut le cas échéant être soumise à un couple très important dans l'un ou l'autre des sens angulaires 20, 21 en l'occurrence le sens 21 dans l'exemple représenté sur la figure 6. Ce couple peut être du par exemple à l'inertie du passager en cas de choc arrière ou en cas de choc avant si la ceinture de sécurité du siège présente un point d'attache supérieur lié au dossier, et/ou au choc de bagage situé derrière le siège en cas de choc avant. Lorsque ce couple atteint une certaine valeur limite par exemple 100 ou 150 mdaN (mètre.décaNewton) ou plus généralement une valeur limite comprise entre 50 et 200 mdaN (mètre.décaNewton), les éléments de verrouillage 11 subissent des forces très importantes dans la direction circonférentielle, de sorte que chacun de ces éléments finit par déformer plastiquement l'organe de butée 14 situé en aval dans la direction ou s'exerce le couple, en l'occurrence le sens 21. Une telle déformation est représentée sur les figures 6 et 7. Dans la situation accidentelle susmentionnée, les éléments de verrouillage 11 ont tendance à pivoter sur eux-mêmes sous l'effet du couple important exercé par l'armature mobile 8 et ainsi dans la zone 11a sur la figure 6 une pression radiale orientée vers l'extérieur s'exerce pour repousser la couronne 53 appartenant à l'armature mobile 8 vers l'extérieur. Ceci a pour conséquence de repousser la couronne 53 comprenant les surfaces d'appui 51 et la deuxième denture 50 contre le palier cylindrique 54 appartenant à l'armature fixe 7. La dite couronne 53 se déforme sous les efforts radiaux dirigés vers l'extérieur. La dureté superficielle de l'armature 7 étant inférieure à la dureté superficielle de la couronne 53 et 9 notamment de la denture 50, les pointes radiales des dents de cette denture 50 pénètrent dans le palier cylindrique 54 de l'armature fixe 7 comme illustré en détail sur la figure 7 (zone 55). Ceci a pour effet d'augmenter considérablement le couple de rétention entre l'armature fixe 7 et l'armature mobile 8 pour éviter tout mouvement relatif du dossier par rapport à l'assise pendant l'accident du véhicule. Dans le mode de réalisation de l'invention, on peut par exemple avoir recours à un traitement thermique de surface pour réaliser l'armature mobile 8, afin d'augmenter la dureté superficielle de la surface dentée. Au contraire, l'armature fixe 7 peut être réalisée sans traitement thermique particulier et obtenue par des moyens de fabrication connus dans l'art comme par estampage. Compte tenu de la taille de la surface de contact entre les surfaces d'appui 51 et le palier cylindrique 54, les dites surfaces d'appui 51 ne peuvent pas pénétrer dans le palier cylindrique 54.
Une des caractéristiques de l'invention est de proposer une répartition ingénieuse des tronçons de denture 50 sur le pourtour de la couronne 53, de manière à ce que au moins un élément de verrouillage 11, et de préférence deux éléments de verrouillage 11, soient situés en face d'un tronçon de denture de la deuxième denture 50. Un exemple non limitatif est représenté dans les figures 3 et 6 : trois éléments de verrouillage 11 sont répartis par pas de 120° et huit tronçons de denture de la deuxième denture 50 sont répartis par pas de 45°.
Ainsi, lors de l'éventualité d'un accident, au moins deux parmi trois zones de pression 11a des éléments de verrouillage 11 se retrouvent en face d'un tronçon de denture de la deuxième denture 50. Bien entendu, le nombre d'éléments de verrouillage 11 et le nombre de tronçons de denture de la deuxième denture 50 peuvent être choisis différemment sans sortir du cadre de la présente invention. Il est entendu également que, sans sortir du cadre 10 de l'invention, la première armature 7 peut être liée au dossier 4 du siège 1 et que la deuxième armature 8 peut être liée à l'assise 2 du siège 1.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1. Mécanisme d'articulation comportant : - des première et deuxième armatures (7,8) montées 5 rotatives l'une par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation (X), - un dispositif de réglage (10) à engrènement reliant entre elles les première et deuxième armatures (7,8) pour permettre de régler une position angulaire 10 relative entre lesdites première et deuxième armatures, ledit dispositif de réglage comportant : -au moins une première denture (13) solidaire de la deuxième armature (8), et formant au moins un arc de cercle centré sur l'axe de rotation (X), 15 - au moins un premier organe denté (11) adapté pour venir en prise avec ladite première denture (13) et mobile par rapport à ladite première armature (7), entre d'une part une position de verrouillage où il coopère avec la première denture (13) de la deuxième armature (8) pour 20 immobiliser les première et deuxième armatures (7,8) l'une par rapport à l'autre et d'autre part, une position effacée où ledit organe de verrouillage n'interfère pas avec la denture de la deuxième armature (8), - et un dispositif d'actionnement (16, 17, 18, 25 22) adapté pour commander le dispositif de réglage, caractérisé en ce que la deuxième armature (8) comporte en outre au moins une deuxième denture (50) formant au moins un arc de cercle centré sur l'axe de rotation (X) et apte à interférer avec la première armature (7), lorsque le couple 30 de rotation appliqué entre les première et deuxième armatures (7,8) dépasse un seuil prédéterminé.
2. Mécanisme d'articulation selon la revendication 1, dans lequel la première armature (7) comporte un palier cylindrique (54) dans lequel est montée rotative une 35 couronne (53) appartenant à la deuxième armature (8), ladite couronne présentant une face radialement intérieure qui inclut la première denture (13) et une face radialement extérieure qui inclut la deuxième denture (50) ladite 12 deuxième denture étant adaptée pour pénétrer dans le palier cylindrique (54) sous une pression exercé par le premier organe denté (11) lorsque le couple de rotation appliqué entre les première et deuxième armatures (7,8) dépasse un seuil prédéterminé.
3. Mécanisme d'articulation selon la revendication 2, dans lequel la deuxième denture (50) comporte plusieurs tronçons en arc de cercle séparés angulairement par des surfaces d'appui (51) lisses en arc de cercle, lesdites surfaces d'appui (51) étant en appui glissant sur le palier cylindrique (54) de la première armature (7) et étant adaptées pour empêcher la deuxième denture (50) d'interférer avec la première armature (7), tant que le couple de rotation appliqué entre les première et deuxième armatures (7,8) est en deçà dudit seuil prédéterminé.
4. Mécanisme d'articulation selon la revendication 3, dans lequel les surfaces d'appui (51) définissent et appartiennent à un cylindre enveloppe (52) ayant un premier rayon et la deuxième denture (50) présente des pointes radiales de dents définissant un cercle ayant un deuxième rayon étant au plus égal au premier rayon.
5. Mécanisme d'articulation selon la revendication 4, dans lequel le deuxième rayon est égal au premier rayon.
6. Mécanisme d'articulation selon l'une quelconque des revendications 3-5, dans lequel les premiers organes dentés (11) sont au nombre de trois, espacés de façon circonférentielle et répartis par pas de 120° degrés, et dans lequel les surfaces d'appui (51) sont espacées et réparties par pas de 45° autour du cylindre enveloppe (52).
7. Mécanisme d'articulation selon l'une quelconque des revendications 2-6, dans lequel la deuxième denture (50) et le palier cylindrique (54) présentent chacun un coefficient de dureté superficielle, le coefficient de dureté superficielle du palier cylindrique étant inférieur au coefficient de dureté superficielle de la deuxième denture (5 0) .
8. Siège de véhicule comportant une assise (2) et un dossier (3) monté pivotant par rapport à l'assise (2) au13 moyen d'au moins un mécanisme d'articulation (5) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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