Brevet FR2487652A1 — publié le 19820205

La présente invention concerne un mécanisme pour po- sitionner, d'une manière réglable, autour d'un axe de pivo- tement un dossier de siège vertical par rapport à un cous- sin de siège horizontal qui lui est associé. Plus particu- lièrement l'invention se rapporte à un mécanisme d'incli- naison de siège d'automobile qui peut être réglé pour posi- tionner un dossier de siège dans un nombre infini de posi- tions. Des mécanismes d'inclinaison de siège sont utilisés avec les sièges de véhicules pour commander l'orientation angulaire d'un dossier vertical par rapport à un coussin de siège horizontal qui lui est associé. Le réglage de l'o- rientation angulaire du dossier par rapport au coussin as- sure le confort du conducteur ou d'un passager du véhicule en le mettant dans une position qui est adaptée à la taille de l'occupant du siège et à la position qu'il désire avoir lorsqu'il est assis. Habituellement, les mécanismes d'in- clinaison ne permettent d'orienter le dossier du siège que dans un nombre limité de positions par rapport au coussin du siège. En outre, lorsqu'il est utilisé avec les sièges avant d'un véhicule du type à deux portes, le dossier du siège doit pouvoir pivoter vers l'avant indépendamment du coussin du siège jusqu'à une position d'entrée facile pour permettre à une personne de s'asseoir sur le siège arrière, ou de quitter ce siège arrière. Il existe déjà de nombreux exemples de mécanismes de réglage de dossiers de sièges réglables de façon continue. Un grand nombre de ces mécanismes peu- vent difficillement produire une force de blocage suffi- samment grande pour résister aux charges des chocs appli- quées au dossier du siège de la manière requise pour la sé- curité de l'occupant. En outre, un grand nombre de ces mé- canismes d'inclinaison sont très compliqués et, par consé- quent, onéreux à fabriquer en série. Un exemple d'un mécanisme de réglage de dossier de siège réglable dans une infinité de positions est celui dé- crit dans le brevet des EUA no 4 070 058. Ce brevet décrit un mécanisme d'inclinaison de siège qui est monté sur le coussin de siège et sur le dossier de siège et qui comporte deux cames articulées autour d'un axe à l'intérieur d'un bottier. Ces cames sont en appui contre une rampe de came à une extrémité et contre une surface de blocage à leur au- tre extrémité de sorte qu'une résistance est opposée à la rotation du fait que la came est forcée en contact de bloca- ge contre la surface de blocage par une tentative de dépla- cement de l'autre rampe de came. Un mécanisme de ce type ne produit pas les forces de blocage positives qui sont inhé- rentes au mécanisme suivant l'invention. En outre un grand nombre de pièces est nécessaire pour sa construction ce qui rend la fabrication de ce mécanisme onéreuse. Le brevet des EUA n0 3 423 785, décrit un mécanisme de commande de position qui utilise un engrenage cyclique pour produire une rotation importante d'un tambour de friction à la suite d'une rotation relativement limitée entre le dos- sier et le coussin du siège. Le tambour de friction est as- socié à un ressort hélicoïdal qui sert de frein à friction et, de ce fait, immobilise le dossier et le coussin du siè- ge à l'encontre d'une rotation relative. Dans ce cas égale- ment, les forces de blocage engendrées par ce dispositif sont bien moins importantes que celles engendrées par le mé- canisme d'inclinaison de siège suivant l'invention. Un mé- canisme d'inclinaison de siège similaire a été décrit dans le brevet des RUA no 3 508 294. Le brevet des EUA n0 3 315 298, décrit plusieurs modes de réalisation dont chacun utilise une rampe de came héli- coldale formée sur une plaque rotative pour positionner un élément fixé rigidement au dossier du siège. Une résistance est opposée au déplacement du dossier du fait que l'élément est déplacé dans une direction à peu près perpendiculaire à la rampe de came. Etant donné qu'il n'existe qu'un petit angle d'ouverture entre l'élément et la rampe.de came, celle-ci ne tourne pas, puisqu'une force de friction ap- pliquée à la plaque portant la rampe de came est démulti- pliée du fait du petit angle. Les forces produites par ce dispositif sont encore relativement inférieures à celles engendrées par le mécanisme selon l'invention. En outre, les surfaces hélicoïdales sont d'une fabrication onéreuse et conviennent mal à une fabrication en série. Le brevet des EUA no 3 237 987 décrit un mécanisme de blocage qui utilise deux jeux de galets dont chacun peut être coincé entre une surface cylindrique fixée au dossier du siège et une surface inclinée fixe. Tout mouvement du dossier vers l'arrière ou vers l'avant a pour effet que l'un ou l'autre des jeux de galets vient en appui contre la surface inclinée ce qui coince davantage les galets con- tre la surface cylindrique. Les forces de friction ainsi engendrées empêchent le dossier de se déplacer. Le déplace- ment d'un mécanisme de déblocage dans un sens ne permet au siège d'être déplacé que dans le sens opposé étant donné qu'il n'est possible de déplacer qu'un seul jeu de galets à la fois en l'écartant des surfaces de coincement. On a trouvé que le mécanisme suivant l'invention est bien moins onéreux à fabriquer en série que celui décrit dans le bre- vet des EUA no 3 237 987 précité. D'autres exemples de mécanismes d'inclinaison de siè- ge réglables dans un nombre infini de positions sont décrits dans les brevets des BUA no 2 112 265 et no 3 195 952. Le mécanisme suivant la présente invention utilise un dispositif autoserreur à deux coins pour effectuer le blocage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé sur lequel: - la Fig. 1 est une vue latérale du mécanisme d'in- clinaison de siège suivant l'invention; et - la Fig. 2 est une vue en coupe, suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1-. Sur la Fig. 1 à laquelle on se référera, on a repré- senté un mécanisme d'inclinaison de siège désigné dans son ensemble par la référence 10. Le mécanisme 10 comprend un premier bras 12 qui est relié à un second bras 14 au moyen d'un pivot 16. Dans le mode de réalisation préféré, le bras 12 est formé de deux plaques 18 et 20. Les deux plaques 18 et 20 sont fixées rigidement ensemble et sont en contact c8te à c8te à l'extrémité du bras 12 qui est fixée au coussin du siège. Les plaques 18 et 20 forment à l'extrémité du bras 12 une fourche qui est assemblée au bras 14. Les plaques 18 et comportent une rampe de came 22 en forme de V qui y est découpée pour permettre le montage dans ces plaques de coins 24 et 26. Dans un mode de réalisation préféré, le bras 14 com- porte une partie circulaire 28 qui peut venir en appui con- tre les coins 24 et 26. La rampe 22 en V est orientée de telle sorte que le mouvement des coins 24 et 26 en s'éloi- gnant l'un de l'autre le long des branches 48, 50 de la ram- pe 28 provoque un effet de coincement accru entre les coins 24 et 26 et la partie circulaire 28 du bras 14. Cet effet de coincement, que l'on décrira plus en détail ci-dessous, bloque efficacement les bras 12 et 14 à l'encontre d'une rotation relative. Un ressort 30 est prévu pour assurer que les coins 24 et 26 sont normalement en contact avec la par- tie circulaire 28 du bras 14. Un dispositif est prévu pour déplacer les coins 24,26 l'un vers l'autre à l'encontre de l'action du ressort 30 a- fin de libérer les bras 12 et 14 et leur permettre ainsi une rotation relative. Dans le mode de réalisation préféré, ce dispositif est constitué par un levier 32 qui est monté à l'intérieur des plaques 18 et 20 du bras 12, sur un pivot 34. Le levier 32 comporte deux bras 38 et 40. Le bras 38 est articulé sur le bras 32 au moyen d'un pivot 36. Le pi- vot 36 n'est pas fixé rigidement aux parois latérales 18 et 20 du bras 12 comme le pivot 34. Le mouvement du levier 32 dans la direction indiquée par la flèche A sur la Fig.l a pour effet que les bras 38 et 40 viennent buter contre les coins 24 et 26 et les repoussent l'un vers l'autre à l'encontre de l'action du ressort 30. Le mouvement des coins 24 et 26 l'un vers l'autre débloque le mécanisme. Un ressort 42 est prévu pour agir entre le bras 12 et le levier 32 de sorte que les bras 38 et 40 sont normalement écartés des coins 24 et 26. Dans le mode de réalisation préféré, chacun des coins 24 et 26 comporte, à une extrémité, une gorge circulaire 44 qui est en contact avec la partie circulaire 28 du bras 14. La gorge 44 présente de préférence une section transversale de forme en V et est incurvée de façon à s'adapter à la courbure de la partie circulaire 28. Ainsi, le rayon de la gorge incurvée en V formée dans chacun des coins 24 et 26 est centré sur l'axe du pivot 16. La partie circulaire 28 du bras 14 comporte une surface de friction 46 qui a une section transversale à peu près en forme de V dont l'angle d'ouverture est le même que l'angle d'ouverture de la gorge 44. Lorsque les coins 24 et 26 se déplacent vers le haut de la rampe 22 en V formée sur le bras 12, la gorge 44 et la surface 46 sont poussées en contact de friction énergique l'une contre l'autre, empêchant ainsi un mouvement relatif entre les bras 12 et 14. On a trouvé que si les surfaces des coins 24 et 26 qui entrent en contact avec la rampe 22 sont légèrement bombées, les coins peuvent s'orienter d'eux-mêmes suffisamment pour permettre des tolérances d'au moins + 1 degré pour la rampe de came 22. Sans cette caractéristique, les conditions de tolérances plus étroites en ce qui concerne la rampe 22 ren- dent le mécanisme plus cotteux à fabriquer. Les forces de blocage engendrées par le mécanisme d'inclinaison de siège décrit ci-dessus sont proportion- nelles aux forces relatives appliquées aux bras 12 et 14. En d'autres termes, les forces de coincement entre les coins 24 et 26 et la surface de friction 28 sont proportionnelles aux forces qui tendent à déplacer le dossier du siège vers l'avant ou vers l'arrière. Les forces qui tendent à dépla- cer le bras 14 vers le bras 12 engendrent une force de coin- cement plus élevée contre la partie circulaire 28 et le coin 26. Ces forces exercées entre le bras 12 et 14 ont ten- dance à déplacer le coin 26 vers le haut de la branche 48 de la rampe 22. Etant donné que la branche 48 converge vers la partie circulaire 28, les forces de coincement augmen- tent à mesure que le bras 46 est forcé plus étroitement en prise dans la gorge 44 du coin 26. De même, les forces qui tendent à déplacer le bras 14 vers la droite sur la Fig.l, ou en s'éloignant du bras 12, déplacent le coin 24 le long de la branche 50 de la rampe 22, provoquant des forces de coincement semblables plus élevées. Par conséquent, on voit que chacun des coins 24 et 26 n'empêche un mouvement rela- tif entre les bras 12 et 14 que dans un seul sens. La relation qui existe entre les angles d'ouverture de la gorge 44 et de la surface de friction 46 de la partie circulaire 28, l'angle d'ouverture de la rampe de came 22 du bras 12 et le coefficient de frottement entre la gorge 44 formée sur les coins et la surface de friction 46 de la partie circulaire 28 doit être définie correctement pour assurer que les coins sont auto-serreurs. Par coins auto-ser- reurs, on entend que les coins se déplacent à partir d'un contact relativement faible contre la partie circulaire 28, le long des branches respectives 48 et 50 de la rampe 22, jusqu'à un contact étroit de blocage, à la suite d'un léger déplacement du bras 14 par rapport au bras 12. On a trouvé que si les coins n'étaient pas auto-serreurs, il serait né- cessaire qu'un contact serré soit établi entre la surface de la gorge 44 et la surface de friction 46 pour assurer le déplacement des coins 26, 28 le long de la rampe 22 à la suite d'un léger déplacement du bras 14 par rapport au bras 12. Par conséquent, les forces nécessaires pour dépla- cer les coins 24 et 26 l'un vers l'autre et en s'écartant de la position de blocage contre la partie circulaire 28 seraient trop élevées pour permettre d'obtenir un débloca- ge du dossier en utilisant un mécanisme de déblocage sim- ple, tel que celui décrit ci-dessus. Si l'on désigne par e l'angle de la gorge 44 en V formée sur les coins de blocage 24 et 26 et l'angle de la surface de friction 46, et par _ un angle de 900 moins la moitié de l'angle d'ouverture de la rampe de came 22 formée sur le bras 12, le mécanisme de réglage sera auto- serreur si la relation suivante existe tg oh,. sin Q t relation dans laquelle j est le coefficient de frot- tement entre la gorge 44 en V et la surface de friction 46 du bras 14. Le mécanisme se débloquera sans grippage si les rela- tions suivantes existent tg d > la et tg -?;-i Si l'angle e a une valeur de 24 degrés et si l'angle i9 est de 12 degrés, ce dispositif fonctionnera alors cor- rectement sur une plage de coefficients de frottement de 0,04 à 0,2. Si la matière choisie pour la rainure 44 et pour la surface de friction 46 est 1'acier, la plage des coefficients de frottement restera respectée pendant toute la durée de vie du mécanisme étant donné que le coefficient de frottement entre deux surfaces d'acier est compris dans la plage indiquée, que ces surfaces soient bien lubrifiées ou mal lubrifiées0 Les angles ci-dessus sont choisis de telle sorte que l'angle d'inclinaison des parois de la gor- ge n'est pas un angle de blocage et, étant donné que la seule force qui agit dans la direction qui provoque l'ap- plication de la surface de la gorge contre la surface de friction est la force d'application du ressort 30, la force de déblocage ne sera jamais supérieure à cette force de res- sort. Ceci permet un déblocage facile à l'aide du mécanisme décrit. Dans le mode de réalisation préféré, le bras 12 est fixé à la carcasse (non représentée) du coussin du siège et le bras 14 est fixé à la carcasse (non représentée) du dossier du siège. Le pivot 16 est fixé rigidement au bras 14 de sorte qu'une extrémité d'un ressort 52 peut y être reliée. L'autre extrémité du ressort 52 est reliée au bras 12 à l'aide d'un téton 56 de sorte que le bras 14 est sol- licité vers le bras 12. Dans le mode de réalisation préféré, une fente 44 est découpée dans le pivot 16 pour recevoir la première extrémité du ressort 52. La sollicitation du bras 14 vers le bras 12 permet d'entrer facilement dans le véhi- cule pour s'asseoir sur le siège arrière lorsque ce véhi- cule n'a que deux portes, en repoussant le dossier du siè- ge vers l'avant. Le ressort 52 offre également une résistan- ce qui permet un positionnement facile du dossier du siège par 1'occupant. Si l'on se réfère à la Fig. 1, le mode d'utilisation normal du mécanisme d'inclinaison de siège suivant l'inven- tion est le suivant. L'occupant du siège tire le levier 32 dans la direction A, forçant ainsi les coins de blocage 24 et 26 l'un vers l'autre en les éloignant de la surface de friction 46. Cette action débloque le mécanisme et permet au bras 14 de tourner aussi bien vers l'arrière que vers l'a- vant par rapport au bras 12. L'occupant positionne alors le dossier du siège dans la position désirée, qui peut être modi- fiée à l'infini, avant de relâcher le levier 32. A la sui- te du relâchement de ce levier 32, le ressort 42 tire les bras 38 et 40 en les éloignant des coins 24 et 26 de sorte que le ressort 30 repousse les coins 24 et 26 en contact avec la surface de friction 46 du bras 14. Comme on le voit à la lecture de la description qui précède, le mécanisme d'inclinaison de siège réglable dans une infinité de positions peut être fabriqué à l'aide de pièces embouties avec des contraintes et tolérances raison- nables et, de ce fait, il peut être fabriqué en série à bon marché. Si on utilise pour les surfaces de friction 44 et 46 une matière autre que l'acier, il y a lieu de modifier les angles oL et G pour conserver les relations énoncées ci-dessus en fonction du coefficient de frottement. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Articulation réglable de façon continue, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier bras (12) comportant une rampe de came (12); un second bras (14); un pivot (16) traversant les premier et second bras et retenu entre eux; deux coins (24, 26) comportant chacun une surface de friction (44) à peu près en forme de V formée sur une de leurs extrémités, montés coulissants et retenue sur la rampe de came (12) du premier bras; une surface de friction (46) formée sur le second bras, ayant une section transversale appropriée pour s'adapter à la surface de friction formée sur chacun des coins; les coins étant adaptés-pour coulisser le long de la rampe de came et venir en contact de blocage contre la surface de friction du second bras de telle sorte que l'un des coins empêche le second bras de tourner par rapport au premier bras dans un sens et que l'autre coin empêche le second bras de tour- ner dans le sens opposé; des moyens (30) pour solliciter les coins en appui contre la surface de friction du second bras i et des moyens (32-40) pour déplacer les coins hors de contact avec la surface de friction du second bras afin de permettre la libre rotation de ce second bras par rapport au premier autour dudit pivot (16). 2 - Articulation r caractérisée en ce que 1 sur le second bras (14) mée sur les coins (24, 2 3 - Articulation r caractérisée en ce que 1 oblique avec le second b 4 - Articulation r caractérisée en ce que 1 églable selon la revendication 1, a surface de friction (46) formée et la surface de friction (44) for- 6) sont incurvées. églable selon la revendication 1, a rampe de came (22) fait un angle ras (14). églable selon la revendication 3, un des coins (24) est en contact à glissement contre une branche (50) de la rampe de came oblique (12) et l'autre coin (26) étant en contact à glis- sement contre l'autre branche (48) de la rampe de came. il - Articulation réglable selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface en forme de V formée sur chacun des coins (24, 26) est une gorge. 6 - Mécanisme d'articulation de siège réglable de façon continue, caractérisé en ce qu'il comprend: un premier bras (12) fixé à la carcasse du coussin du siège et comportant une rampe de came oblique; un second bras (14) fixé à la carcasse du dossier du siège; un pivot (16) traversant lesdits premier et second bras et retenu entre eux; deux coins (24,26) ayant chacun une surface de friction (44) en forme de V formée sur une de leurs extrémités, montés sur une rampe (22) ayant appro- ximativement une forme en V qui est solidaire du premier bras; une surface convergente (46) formée sur le second bras et ayant un angle au sommet égal à l'angle d'ouverture de la surface de friction (44) formée sur les coins, cha- cun des coins pouvant coulisser le long d'une branche res- pective (48, 50) de la rampe de came du premier bras et ve- nir en contact de blocage contre la surface de friction formée sur le second bras de telle sorte qu'un des coins empêche le mouvement relatif des premier et second bras dans un sens et que l'autre coin empêche le mouvement rela- tif des premier et second bras dans le sens opposé, des moyens (30) pour solliciter les coins en appui contre le second bras, et des moyens (32-40) pour déplacer les coins en les éloignant du second bras afin de permettre la libre rotation de ce bras par rapport au premier autour dudit pi- vot. 7 - Mécanisme suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la surface de friction formée sur chacun des coins (24, 26) est une gorge (44) ayant une section transversale à peu près en V et en ce que la surface de friction (46) formée sur le second bras (14) est constituée par un bord en forme de V dont la section transversale est à peu près la même que celle de ladite gorge des coins. 8 - Mécanisme suivant la revendication 7, caractéri- sé en ce que la relation entre l'angle de la gorge (44) des coins (24, 26) l'angle de la surface de friction (46) for- xnée sur le second bras et l'angle de la rampe de came (22) formée sur le premier bras est tel que la force de blocage augmente lorsque la force augmente entre les premier et se- cond bras. 9 - Mécanisme suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la relation entre l'angle d'ouverture de la rampe de came (22) solidaire du premier bras et l'angle d'ouver- ture de la gorge (44) formée dans les coins et de la sur- face de friction (46) formée sur le second bras est telle qu'un léger contact entre les coins et ladite surface de friction du second bras suffit pour provoquer le déplacement d'un des coins le long de la rampe (22) en V et en contact de blocage contre la surface de friction à la suite du dé- placement du second bras par rapport au premier bras dans un sens et le déplacement de l'autre coin en contact de blo- cage à la suite du déplacement du second bras dans l'autre sens. Mécanisme suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'angle du bord (46) en forme de V formé sur le second bras (14) et l'angle d'ouverture de la gorge (44) formée dans les coins (24, 26) étant désignés par e, et un angle de 90 degrés moins la moitié de l'angle d'ouverture de la rampe de came (22) étant désigné par $, la tangente de l'angle o/ multipliée par le sinus de la moitié de l'an- gle 0 est inférieure au coefficient de frottement (p) entre les coins et le bord en forme de V du second bras (tgo.sin a z) et la tangente de l'angle Ot est supérieure à ce coefficient de frottement, et la tangente de la moitié de l'angle e est également supérieure à ce coefficient de frot- tement. 2487 52 il - Mécanisme selon la revendication 10, caracté- risé en ce que l'angle e a une valeur de 12 degrés, l'an- gle DL a une valeur de 24 degrés et le coefficient de frottement est compris entre 0,04 et 0,2. 12 - Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que le pivot (16) est monté rigidement sur le second bras et en ce qu'il comporte, en outre, un ressort (52) dont une extrémité est montée dans une fente (54) formée dans le pivot et dont l'autre extrémité est en appui contre le premier bras pour solliciter le second bras vers le pre- mier.