Brevet FR2069921A1 — publié le 19710910

La présente invention est relative aux dispositifs d'articulation, utilisés notamment pour articuler un dossier ou une assise de façon réglable sur un siège, en particulier de véhicule. On sait que dans de tels sièges, en général,le dossier peut être incliné plus ou moins pour permettre à l'occupant de choisir diverses-positions entre la position assise normale et la position allongée, le dossier étant alors à peu près dans le prolongement du siège proprement dit. Les dispositifs d'articulation utilisés à cet effet présentent de nombreux inconvénients et, en particulier, les suivants: certains ne procurent qu un nombre limité de positions de réglage pour le dossier; d'autres permettent au dossier de prendre toutes les positions relatives désirées par rapport à l'assise du siège mais la position allongée n'est obtenue qu'après une manoeuvre longue réclamant plusieurs tours d'un bouton, placé dans une région peu accessible du siège; d'autres enfin, permettent une manoeuvre fine et une manouvre rapide du dossier mais les moyens qui réalisent ces conditions sont encombrants, comportent plusieurs pièces et plusieurs organes de commande. L'invention a pour objet un dispositif d'articulation réglable, perfectionné en vue de remédier aux inconvénients ci-dessus. Ce dispositif, destiné à l'articulation des deux parties d'un siège ou autre ensemble l'une par rapport à l'autre autour d'un axe d'articulation, est caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: une première et une deuxième pièces articulées l'une sur l'autre autour dudit axe et solidaires respectivement de l'une et de l'autre desdites parties, l'une de ces pièces comportant au moins une rangée circonférentielle d'alvéoles équldistg 1ts et, l'autre, une rangée circonférentielle de trous radiaux quidis- tants de guidage, le nombre de trous différant d'au moins une unité de celui des alvéoles; un jeu d'éléments de clavetage de l'une des pièces par rapport à l'autre, ces éléments étant mobiles individuellement dans les trous à raison d'un par trou et pouvant pénétrer dans l'un quelconque des alvéoles, disposé à peu près en regard dudit trou, ces trous, alvéoles et éléments ayant des formes telles que tout élément poussé radialement forme coin d'alignement radial entre le trou correspondant et l'alvéole en regard; et un organe d'actionnement par poussée, monté rotatif autour dé l'axe d'articulation pour, à chaque position angulaire choisie, exercer une poussée radiale sur un élément donné de ce Jeu d'éléments de clavetage et aligner ainsi radialement le trou correspondant et l'alvéole en regard. On voit immédiatement que les deux pièces occupant une position angulaire déterminée par l'engagement d'un élément de clavetage dans son trou propre et dans l'un des alvéoles radtalement aligné sur ce trou, si, à l'aide de l'organe d'actionnement, on provoque une poussée radiale sur un autre élément de clavetage, par exemple sur un élément adjacent au précédent, cet autre élément, qui n'est pas rigoureusement aligné,avec un alvéole du fait de la différence entre les nombres de trous et d'alvéoles, jouera le rôle de coin qui lui est dévolu et, en amenant en coincidence l'axe de son trou avec l'axe dudit alvéole dans lequel on le pousse, alignera l'axe du trou et de l'alvéole, Be qui se traduira par un mouvement de rotation d'amplitude limitée des deux pièces l'une par rapport à l'autre et, par conséquent, des deux parties de l'ensemble auxquelles elles sont respectivement fixées. On aura ainsi modifié la position angulaire de deux parties, par exemple de l'assise et du dossier du siège,et, de proche en proche, par poussées successives sur tous les éléments ou un groupe au moins d'entre eux, on pourra faire varier de la quantité désirée l'angle entre les deux parties de l'ensemble auquel l'invention est appli quée. L'invention permet donc, par la rotation de l'organe d'action nement, de réaliser, avec un effort minime, un déplacement précis et continu de l'articulation et d'obtenir automatiquement, par simple arrêt de l'action sur cet organe et sans l'intervention d'aucun organe auxiliaire, une immobilisation irreversible des deux parties du siège ou autre ensemble, et ce, dans les deux sens. On notera que l'ensemble du dispositif est, en outre, peu encombrant et comporte un nombre réduit de pièces faciles à fabriquer, donc peu coûteuses. Suivant une autre caractéristique, il est prévu des moyens de neutralisation de organe d'actionnement en vue de permettre le libre effacement du jeu d'éléments de clavetage et, de ce fait, la libre rotation relative entre les deux parties du siège ou autre ensemble. Grâce à cette caractéristique, le déverrouillage aisé du dispositif d'articulation permet la rotation rapide de l'une des parties par rapport à l'autre (du dossier dans le cas d'un siège). D'autres caractéristiques de l'invention apparaltront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples: la Fig. 1 est une vue en perspective d'un siège comportant deux dispositifs d'articulation coaxiaux suivant l'invention; la Fig. 2 est une vue en coupe verticale et à plus grande échelle du dispositif d'articulation de gauche sur la Fig. 1; la Fig. 3 en est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2, la came constituant l'organe d'actionnement étant représentée en partie de face et en partie en coupe; la Fig. 4 est une vue en coupe analogue à celle de la Fig. 2, les éléments de clavetage étant constitués par des galets; la Fig. 5 est une vue en coupe d'une variante du dispositif d'articulation à deux rangées d'alvéoles, trous et éléments de clavetage. Suivant l'exemple d'exécution représenté à la Fig. 1, l'invention est supposée appliquée, à titre d'exemple, à un siège de véhicule; ce siège comprend une assise A et un dossier B, articulé sur l'assise autour d'un axe d'articulation X-X, à l'aide: soit d'un seul dispositif d'articulation suivant l'invention, placé sur l'un des côtés du siège; soit deux dispositifs d'articulation C qui peuvent être indépendants et commandés séparément, soit reliés entre eux et actionnés par un seul organe de manoeuvre. On se référera maintenant aux Fig. 2 et 3 qui: représentent un mode de réalisationdS dispositifs d'articulation relon l'inventioz en l'espèce dl dispositif de gauche sur la Fig. 1. Ce dispositif comporte deux flasques 1 et 2, fixes par des moyens non représentés, respectivement sur l'assise A du siège et sur le dossier B de ce siège. Ces deux flasques ou ferrures sont articulés l'un sur l'autre autour de l'axe X-X par des moyens d'articulation proprement dits constitués, dans l'exemple représenté, par un moyeu 3 rapporté par soudure ou autrement sur le flasque 1. Sur ce moyeu, le flasque 2 tourillonne par le trou central 4 d'un tambour 5, rapporté rigidement sur ce flasque 2. Conformément à l'invention, le dispositif d'articulation est complété comme suit: Sur le flasque 1, concentriquement à l'axe X-X, est fixée, par soudure ou autre moyen, une couronne 6 comportant une denture interne 7; les intervalles entre les dents successives forment des alvéoles 8 de profil divergent depuis le fond de l'alvéole jusqu'au sommet des dents. I1 est prévu n dents et alvéoles consécutifs, écartés d'un pas constant. Dans ces alvéoles sont destinés à stengager, suivant un processus qui sera exposé en détail plus loin, des éléments de clavetage constitués par des billes 9 au nombre de N, N étant différent de n et, par exemple, supérieur d'une unite à n: (N = n + 1). Chaque bille 9 est logée librement avec un faible Jeu dans un trou radial 10 ménagé dans le tambour 5, I1 est donc prévu N trous et ceux-ci sont équidistants. On voit tout de suite que si une bille, telle que la bille inférieure 9a (Fig. 3) est engagée à fond dans l'un des alvéoles, 8a en l'espèce, parce que le trou correspondant du tambour 5 a son axe confondu avec celui de l'alvéole, pour toutes les autres billes, il n'y a pas coincidence entr,e les axes des trous 10 et les axes des alvéoles 8, de telle sorte que le centre de chacune de ces billes se trouve déporté par rapport à l'axe de l'alvéole correspondant, de telle sorte que toutes ces billes ne sont que partiellement ou pas du tout engagées dans les trous des alvéoles. Le dispositif est complété par un organe d'actionnement et de soutien, désigné dans son ensemble par 11. Cet organe a, dans exemple, la forme d'une coupelle dont le fond comporte, en son centre, un tourillon 12 susceptible de tourner suivant l'axe X-X dans le moyeu tubulaire 3. Ce tourillon 12 comporte, fixé sur son extrémité extérieure, un organe de manoeuvre constitué, par exemple, par un volant 13. L'organe 11 a deux fonctions: d'une part, il sert d'organe de poussée destiné à provoquer l'enfoncement des billes 9 dans les alvéoles 8 de la couronne 6, dans la mesure où cela est possible et comme il sera exposé plus loin; et, d'autre part, il sert de soutien aux billes 9 pour les maintenir en place dans le trou 10 du tambour 5, à l'encontre de l'action de la gravité, du moins dans la partie supérieure du dis positir (voir Fig. 3) puisque, dans la partie inférieure, les hilles prennent, toujours par gravité, appui sur la couronne 6. L'organe 11 comporte, à cet effet, deux portions étagées suivant l'axe X-X: la première portion comporte une surface extérieure active formant came 14 quXest excentrée par rapport à l'axe X-X et, par conséquent, à la surface concentrique à cet axe et passant par le fond des alvéoles 8 de la couronne 6, cette surface étant, en son point le plus éloigné de l'axe, à la distance la plus faible du fond des alvéoles, cette distance correspondant pratiquement au diamètre des billes; la deuxième portion 15, de diamètre plus faible, est destinée, dans la portion supérieure du dispositif, à servir de soutien aux billes pour les empêcheur de quitter les trous 10 du tambour 5. Cette portion 15 est reliée à la portion 14 par une surface oblique 16 de pur raccordement. On notera que l'équipage (11-12-13), mobile en rotation autour de l'axe X-X et en translation le long de cet axe, est soumis à l'action d'un ressort de rappel 17 qui agit dans le sens qui ramène la portion active 16 au droit des billes 9. On notera également que le diamètre des billes est avantageusement environ le double de l'épaisseur radiale du tambour 5.Quant au profil des alvéoles 8, c'est-à-dire des intervalles entre les dents 7, il est tel qu'une bille, telle que 9a > dont le centre se trouve sur les axes confondus d'un alvéole 8 et d'un trou 9 du tambour, épouse étroitement cette forme de l'alvéole. Le fonctionnement est le suivant: Dans la position des pièces représentée aux Fig. 2 et 3, la partie excentrée 14 de la came 11 se trouvant situdedans le plan passant par le centre des billes, oblige une partie de ces derniè- res à pénétrer dans les alvéoles 8 inférieurs de la ecurS--ne 6, mais le nombre de billes étant supérieur au nombre d'a;-e--o3es, lorsqu'une bille telle que 9a repose exactement dans alvéole 8a correspondant, les billes adjacentes, situées de part et d'autre de cette bille 9 , sont déportées et ne reposent pas exactement dans l'alvéole correspondant. En effet, si on prend par exemple l'une gb (Fig. 3) des billes adjacentes à la bille 9a, il y a lieu de considérer deux angles: d'une part, l'angle a formé par les directions radiales passant par l'axe X-X et par les centres des billes 9a et 9b; il est égal à + et, d'autre part, l'angle b formé par les axes radiaux des deux alvéoles 8a et 8b; cet angle est égal à S soit 360 si n = N-1 N-l Ces deux angles diffèrent donc de 360 S 360 - 60 N-1 N - NCN-1) Ceci posé, l'organe 11 étant dans la position axiale représentée, si on fait tourner le bouton de manoeuvre 13 de manière que la came 12 tourne dans le sens de la flèche f (Fig. 3) > le sommet de la surface excentrée 14 tend à venir au droit de la bille adjacente gb; ceci se traduit par une poussée radiale centripète sur cette bille.Pour se déplacer, la bille qui forme un véritable coin d'alignement radial entre la bille et son alvéole 8b > prend appui latéralement contre la paroi de cet alvéole, de la droite vers la gauche (Fig. 3), et l'effort tangentiel ainsi exercé sur la couronne 6 tend à la faire tourner par rapport au tambour 5, dans le sens inverse de'la, flèche f~, mais comme cette couronne est solidaire par la ferrure 1 de la partie fixe A du siège, c'est la bille qui se déplace avec le tambour 5 et ce, dans le sens mime de rotation de la came, c'est-à-dire celui de la 360 flèche f. Le dossier 3 oscille donc de l'angle (b-a) soit N(N-1) et ainsi de suite, pas à pas, pour toutes les autres positions du bouton de manoeuvre 13. On voit donc que l'on peut effectuer un réglage précis, pas à pas, de la position du dossier du siège par rapport à l'assise. Pour un tour complet du volant de manoeuvre 13 > (N-2 alvéoles 360 sont parcourus-J ce qui entrain une rotation de N degrés du flasque mobile par rapport au flasque fixe; La démultiplication obtenue est de 1 entre le bouton de manoeuvre et le flasque N mobile 2. Le mouvement de rotation de ce flasque mobile 2 ne peut se poursuivre que si la came est entraidée en rotation car si celleci est immobiles, tout effort tangentiel exercé sur l'un des flasquels, l'autre étant fixe, provoque une réaction des billes sur les flancs des alvéoles et sur la came. Les profils des alvéoles et de la-came sont tels que cette réaction, à peu près radiale, ne peut vaincre les efforts de frottement de l'axe sur le moyeu 3. Le dispositif réalise donc un blocage automatique dans toutes les positions obtenues pas à pas par des rotations angulaires de valeur limitée b. Mais, le déplacement pas à pas ainsi obtenu n'est pas exclusif et il est aisé d'obtenir un véritable déverrouillage entre les deux flasques 1 et 2 reliés aux deux parties du siège. En effet, on peut désaccoupler en rotation les deux flasques par une manoeuvre simple et rapide et ce, pour n importe quelle position relative. Le blocage de l1articulation étant obtenu par le coincement d'une partie des billes 9 entre la came 11 et les alvéoles 8, il suffit de permettre à toutes les billes de sortir des alvéoles en se rapprochant de l'axe X-X. Ceci est obtenu par le fait que la came 11 comporte, sur une partie de sa longueur, la zone concentrique 15 qui se trouve, en fonctionnement normal, tenue éloignée des billes par le ressort 17 et que lton amène par traction sur le volant 13 au droit des billes, en créant ainsi, entre la came 11 et le tambour 5, un jeu radial suffisant pour permettre aux billes 9 d'échapper aux alvéoles de la couronne dentée 6. Le raccordement 16 entre la partie excentrée 14 et la partie concentrique 15 de la came 11 permet aux billes de reprendre leur place normale sur la came lorsque le ressort 17 est libéré. On remarquera, en outre, que dans cette articulation, les dieux flasques fixe et mobile oscillent en restant concentriques l'un à l'autre autour de l'axe X-X. Il en résulte un avantage par rapport à certaines articulations comportant des pignonsdentés qui exigent, pour leur fonctionnement, un déplacement relatif entre les axes des deux ferrures. Ce déplacement présente un inconvénient non négligeable lorsqu'il s'agit d'un siège de voiture. La Fig. 4 représente une variante qui ne diffère -*e la précédente que par les points suivants: les éléments de clavetage sont des galets 9'; le tambour 5 fait saillie à travers un trou 18 du flasque 1, de telle sorte que l'articulation est effectuée suivant l'axe X-X directement par rotation du tambour dans le trou 18 et non plus, comme dans le premier exemple, sur le moyeu-3. Dans ltexemPle dtexécution représenté à la Fig.5, il est prévu deux rangées de billes disposées côte à catie et permettant de supporter des efforts plus grands entre les deux flasques. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'articulation réglable entre deux parties d'un siège ou autre ensemble1 caractérisé en ce qu'il comprend une première et une deuxième pièces articulées l'une sur l'autre autour d'un axe d'articulation et solidaires respectivement de l'une et de l'autre desdites parties, un Jeu d'éléments de clavetage de l'une des pièces par rapport à l'autre, répartis autour de l'axe d'articulation, et un organe d'actionnement, par poussée, monté rotatif autour de l'axe d'articulation et comportant une came à surface excentrée, portée par un tourillon centré sur ledit axe d'articulation, qui exerce dans chaque position angulaire choisie une poussée radiale sur un élément donné du Jeu d'éléments de clavetage et provoque le clavetage en ce point. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de neutralisation de l'organe d'actionnement en vue de l'effacement du Jeu d'éléments de clavetage et de la libre rotation relative des deux parties du siège ou autre ensemble. 3 - Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe d'actionnement comporte deux portions étagées axialement, l'une,excentrée, formant la came à surface excentrée et l'autre, centrée, constituant les moyens de maintien des éléments de clavetage en position de neutralisation, ces deux portions étant réunies par un profil progressif. 4 - Dispositif suivant 1 'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces extérieures de la came excentrée, de la portion centrée et du profil progressif de l'organe d'actionnement constituent des organes de maintien des éléments de clavetage. 5 - Dispositif suivant 1 'une des revendications I à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une tige de commande de l'organe d'actionnement, mobile en translation et en rotation. 6 - Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un organe élastique de contrôle de la position de la tige et de rappel de celleci en position active des éléments de clavetage. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'une des pièces comporte une couronne munie d'alvéoles circondrentiels, équidistants, tandis que l'autre pièce comporte un tambour placé à 1' intérieur de la couronne et percé de trous radiaux, équidistants, en nombre différent d'au moins une unité de celui des alvéoles, les éléments de clavetage étant mobiles individuellement dans les trous à raison de un par trou, et pouvant pénétrer dans l'un quelconque des alvéoles disposé sensiblement en regard dudit trou, ces trous, alvéoles et éléments ayant des formes telles que tout élément poussé ra- dialement constitue coin d'alignement radial entre le trou correspondant et l'alvéole en regard. 8 - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est prévu plusieurs rangées circonférentielles d'alvéoles et de trous et plusieurs Jeux d'éléments de clavetage. 9 - Siège, en particulier pour véhicule automobile, caractérisé en ce que l'assise de ce siège et le dossier sont articulés autour d'un axe transversal par au moins un dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8. 10 - Siège suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est prévu deux dispositifs d'articulation indépendants suivant l'une des revendications 1 b 9, disposés de part et d'autre de ce siège. 11 - Siège suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'il est prévu deux dispositifs d'articulation suivant l'une des revendications 1 à 10, disposés de part et d'autre de ce siège et reliés par un arbre commun dlattaque des deux organes d'actionnement afférents à ces dispositifs dgartlculation.