Brevet FR2557935A1 — publié le 19850712

DISPOSITIF DE POSITIONNEMENT PAS-A-PAS AVEC RAPPEL EN POSITION INITIALE DE DEUX ORGANES MECANIQUES MONTES A DEPLACEMENT RELATIF. L'invention concerne un dispositif de positionnement pas-à-pas avec rappel en position initiale de deux organes mécaniques montés à déplacement relatif le long d'un axe dans lequel un système de verrouillage de position et un système de guidage d'un organe par rapport à l'autre assurent la progression du déplace ment relatif. De tels dispositifs de positionnement sont applicables au réglage de composants fonctionnels de véhicules automobiles, notamment aux appuis-tête à certains types d'accoudoirs et d'éloments de siège et plusgéné ralement à tout organe mobile axialement le long d'une coulisse, dont on veut assurer le positionnement cor rect à partir d'une position de rappel initiale. Certains de ces composants doivent être réglés manuel lement durant la marche du véhicule et nécessitent une posture des mains et une dépense d'efforts incompa tibles avec la sécurité de conduite du véhicule. Ceci est par exemple le cas des appuis-tête réglables en hauteur par rapport à des tiges de guidage en liaison avec une traverse disposée dans l'armature du dossier. On saisit alors 1'appui-tête des deux mains et on le déplace selon les exigeances du moment vers le haut ou vers le bas. Pour remédier à cet inconvénient, la publication FR-A .2 461 613 propose un actionneur électrique qui sup prime les manoeuvres manuelles précitées. Un tel actionneur qui ne peut être intégré à l'appuitête nécessite la conception de sièges spécialement aménagés dont l'emploi sélectif ne saurait concerner un ensemble de véhicules. L'invention a donc pour but de remédier aux défauts et désavantages des dispositifs de positionnement connus en proposant un dispositif pas-à-pas dans lequel le système de verrouillage inclut une crémaillère solidaire d'un organe qui se déplace relativement à l'autre organe portant un verrou de blocage en position de ces deux organes. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de positionnement qui ne nécessite qu'une faible dépense d'énergie nécessaire à l'obtention du déplacement relatif des organes qui en reçoivent l'application. Conformément à l'invention, ces buts sont atteints en ce que la crémaillère porte des moyens de guidage et de blocage du verrou et que ce dernier est soumis à l'action d'efforts d'une part de rappel élastique en position d'engagement et de blocage de la crémaillère avec le verrou et d'autre part de poussée vers lesdits moyens de guidage au cours du mouvement relatif de la crémaillère par rapport au verrou. Suivant une application possible de l'invention, l'un des organes est fixé à la traverse supérieure de l'armature d'un dossier de siège de véhicule par des pieds de guidage, le long desquels est monté à déplacement coulissant l'autre organe, réalisant de la sorte le système de guidage relatif entre les deux organes. Si l'organe déplaçable porte le coussin d'un appuitête, on peut obtenir sans difficulté l'aptitude du coussin à se déplacer verticalement en raison du fait qu'il est possible d'immobiliser les pieds de guidage par rapport à l'armature du dossier au moyen d'un dispositif de verrouillage connu par exemple par la publication FR-A- 2 351 300. I1 est bien évident que le déplacement vertical du coussin peut être obtenu par un dispositif d'actionnement entraîné à distance, tel qu'un moteur électrique dont l'arbre débrayable entraîne un système d'enroulement d'un câble de traction dont l'extrémité serait fixée sur l'organe porteur du coussin. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront décrits ci-après avec référence au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en élévation de l'ensemble du dispositif appliqué au positionnement d'un coussin d'appui-tête représenté schématiquement ; la figure 2 est une vue en élévation d'un ensemble de crémaillères du système de verrouillage de posi tion du coussin d'appui-tête par rapport à ses pieds de guidage - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe transver sale de l'ensemble de crémaillères selon aligne 3 - 3 et 4 - 4 de la figure 2 - la figure 5 est une vue en coupe par un plan verti cal de 1' agencement des verrous correspondants au système de verrouillage utilisant l'ensemble des crémaillères représenté aux figures 2 et 3. Dans l'exemple représenté à la figure 1, un appui-tête de véhicule automobile comprend un ensemble de deux organes mécaniques dont le premier représente un portecoussin 1 en matière plastique qui a une forme générale en U avec une branche horizontale en forme d'embase 3 et des branches verticales constituant le système de guidage employant des douilles 4 qui coiffent des guides ou pieds 5 réalisant conjointement avec une traverse de liaison 6 le deuxième organe mécanique 2. Le porte-coussin 1 est monté à déplacement par l'intermédiaire des douilles 4 le long des pieds 5 selon un axe XX sur lequel il peut être positionné pas-àpas par un système de verXóuillage 10. Selon l'invention et en se reportant plus particulièrement aux figures 2 à 4, le système de verFouillage se compose d'une crémaillère 11 rigidement reliée-à l'organe 1 sur lequel elle peut être rapportée au moyen de vis ou bien intégrée à l'embase 3 sous la forme d'une même pièce plastique obtenue par moulage. La structure de la crémaillère qui apparaît plus clairement aux figures 2 et 3 possède une glissière de rappel 12 et des moyens de blocage d'un verrou 13. Ce dernier est constitué par un patin monté à lvextrémité d'une tige flexible 14 dont l'autre extrémité est ancrée à la traverse 6 au moyen d'un étrier 15 muni de moyens d'agrafage élastiques 16 qui assurent la retenue unidirectionnelle de la traverse 6 après encastrement de celle-ci entre les branches de l'étrier. Les moyens de guidage et de blocage du verrou 13 sont constitués d'une part par la glissière 12 et d'autre part par une suite de rainures 20, 20' qui débouchent respectivement dans la glissière 12 et dont l'arrangement et la répartition axiale définissent une série d'ondulations 21 sur lesquelles la zone d'amplitude maximale par rapport à la glissière 12 porte un logement de blocage 22 du verrou 13. La distance axiale entre deux logements de blocage consécutifs définit le pas d'avancement "a" du verrou 13 par rapport à la crémaillère 11. Dans chacun des logements 22 débouchent respectivement deux rainures 20, 20' qui définissent une même ondulation 21. Chacune des rainures 20, 20' possède une pente. La pre mière rainure 20 possède une pente "p" dirigée à partir de la glissière 12 vers le logement 22 avec le bord duquel elle forme un premier épaulement de butée 23 qui constitue le moyen anti-retour du verrou 13 dans la rainure 20. La deuxième rainure 20' possède une pente "p'" dirigée à partir du logement au-dessus du niveau de la glissière 12 avec le bord de laquelle elle forme un deuxième épaulement de butée 24 qui constitue également un moyen anti-retour du verrou 13. En se référant plus particulièrement aux figures 3 et 4, on voit qu'à la crémaillère 11 est associée une autre crémaillère 11' de configuration similaire, c'est-à-dire que cette dernière possède également une glissière 12' dans laquelle débouchent une suite de rainures dont l'arrangement définit de façon analogue aux rainures 20, 20 précitées des ondulations le long desquelles se déplace un verrou 13'. La disposition relative des crémaillères 11, 11' permet d'obtenir un pas de positionnement résultant moitié du pas "a" prédéfini. Selon l'exemple de réalisation représenté, les crémaillères 11, 11' occupent une position relative adossée et sont réalisables en une matière polyamide moulées solidairement avec l'embase 3. Conformément à la figure 5, les verrous 13, 13' sont respectivement solidaires d'une épingle constituée par deux tiges flexibles 14, 14' dont le sommet est ancré à la traverse 6 au moyen de l'étrier 15. Selon une autre caractéristique des crémaillères telles que 11, 11',. l'une des rainures 20', dont la pente p' s'élève au-dessus du niveau de la glissière 12 ou 12', débouche à l'extrémité de la glissière correspondante 12 ou 12' au droit d'une butée de retenue axiale 25 du verrou correspondant 13 ou 13'. La position axiale de la butée 25 définit l'amplitude maximale du déplacement relatif des éléments 1, 2. Un moyen de rappel 30 constitué à titre d'exemple non limitatif par un organe élastique est disposé entre la traverse de liaison 6 de l'organe 2 et une traverse 31 portée par l'embase 3. L'organe élastique peut être associé au besoin à un dispositif amortisseur qui ralentit le mouvement de rappel des organes 1, 2 dans leur position initiale avant positionnement. Dans le but d'obtenir une meilleure répartition des efforts supportés par le système de verrouillage précité, l'exemple d'application illustré à la figure 1 prévoit l'emploi d'un ensemble de deux jeux de crémaillères telles que 11, 11' entre lesquelles est agencé l'organe de rappel 30. Le fonctionnement du dispositif apparaîtra en se référant à la figure 2 sur laquelle le verrou 13 est soumis au cours du mouvement relatif de la crémaillère 11 par rapport audit verrou à un effort de rappel F1 élastique dirigé transversalement à la direction de l'axe XX' et à un effort de poussée F2, exercé par le bord de la rainure 20. L'effort résultant F possède une composante transversale qui oriente le verrou 13 vers le logement 22. Par contre lorsque le verrou est immobilisé dans le logement 22, l'effort de poussée F' 2 exercé par le bord de la rainure 20' sur le verrou 2 13 est traduit en une poussée transversale de sens opposé à celui de l'effort F1 et le verrou 13 quitte le logement 22 en direction de la glissière 12 dans laquelle il est arrêté par l'épaulement de butée 24. Pour obtenir l'avancement et le positionnement successif des verrous 13, 13' dans les logements correspondants 22, on communique au dispositif un déplacement relatif selon lequel on déplace axialement les crémaillères 11, 11' par rapport aux verrous opposés 13, 13'. Au cours de ce déplacement et en supposant que les verrous 13, 13' occupent une position initiale dans les glissières 12, 12' représentée par le point A, le verrou 13 est soumis à l'effort de rappel élastique F qui l'engage dans la rainure 20 la plus proche tandis que le verrou opposé 13' est en appui sur la paroi laterale de la crémaillère opposée Il' Lorsque le verrou 13 s'engage dans le logement 22 le verrou opposé 13' représenté par le point B quitte la paroi latérale d3 la crémaillère pour s^engager sous l'action de l'effort de rappel élastique F'1 dans la rainure correspondante 20 qui débouche dans le logement correspondant 22' du verrou 13'. On voit de la sorte que l'engagement successif des verrous 13, 13' dans les logements correspondants 22, 22' des crémaillères associées ll, l1' permet l'immobilisation alternative de la crémaillère 11 et de la crémaillère 11' avec une distance axiale relative entre les logements 22, 22' égale à a 2 Sans sortir du cadre de l'invention, il sera bien entendu possible d'inverser les dispositions relatives des verrous 13, 13t et des crémaillères 11, ll' par rapport aux organes 1, 2 étant bien entendu que le dispositif de positionnement est opérant uniquement au cours du déplacement relatif desdits organes. I1 sera de même possible d'utiliser un ensemble unique de crémaillères telles que 11, 11' disposé entre deux moyens de rappel disposés symétriquement de part et d'autre de ces crémaillères au besoin dans les douilles de guidage 4. REVENDICATIONS 1. Dispositif de positionnement pas-à-pas avec rappel en position initiale de deux organes mécaniques (1, 2) montés à déplacement relatif le long d'un axe, dans lequel un système de verrouillage de position (10) et un système de guidage (4, 5) de l'un des organes (1) par rapport à l'autre (2) assurent la progression du déplacement relatif et dans lequel le système de verrouillage (10) inclut une crémaillère (11) solidaire d'un organe (1) qui se déplace relativement à un verrou de blocage (13) solidaire de l'autre organe (2), caractérisé par le fait que la crémaillère (11) porte des moyens de guidage (12, 20, 20') et des moyens de blocage du verrou (13) et que ce dernier est soumis à l'action d'efforts d'une part de rappel élastique en position d'engagement et de blocage de la crémaillère (11) avec le verrou, et d'autre part de poussée vers lesdits moyens de guidage (12, 20, 20') au cours du déplacement relatif de la crémaillère (11) par rapport au verrou (13). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de guidage et de blocage (12, 20, 20') du verrou (13) par rapport à la crémaillère associent une glissière (12) dans laquelle débouche une suite de rainures (20, 20') dont l'arrangement définit des ondulations (21) et sur lesquelles la zone d'amplitude maximale porte le moyen de blocage (22) du verrou (13) et que ce dernier, qui est solidaire de l'un (1) des organes, est monté à précontrainte élastique dans la glissière (12) et est soumis à un effort de rappel et de coopération avec le moyen de blocage (22). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le pas d'avancement (a) du verrou (13) par rapport à la crémaillère (11) est défini par l'écar- tement axial de deux logements successifs de blocage (22) du verrou (13) dans chacun desquels débouchent respectivement deux rainures (20, 20') définissant une même ondulation (11) dont l'une (20) possède une pente (p) dirigée à partir du niveau de la glissière (12) vers le logement (22) avec le bord duquel elle forme un épaulement (23) et dont l'autre (20') possède une autre pente (p') qui s'élève à partir dudit logement (22) au-dessus du niveau de la glissière (12) avec laquelle elle forme un épaulement (24) qui s'oppose à l'engagement du verrou (13) dans cette dernière rainure (20') à partir de la glissière (12). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'une des rainures (20') dont la pente (p') s'élève au-dessus du niveau de la glissière (12) débouche à l'extrémité de ladite glissière (12) au droit d'une butée de retenue axiale (25) du verrou (13) correspondant à l'amplitude maximale du déplacement relatif des deux organes mécaniques (1, 2) à partir de laquelle un moyen de rappel (30) disposé entre les deux organes à positionner (1, 2) actionne ceux-ci vers leur position initiale. 5, Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la crémaillère (11) est associée à une autre crémaillère (11') de configuration similaire coopérant avec un deuxième verrou (13') lesdites crémaillères (11, 11') ou verrous (13, 13') présentant une position relative permettant une division du pas de positionnement des deux organes (1, 2). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les crémaillères (11, 11') occupent une position relative adossée, tandis que les verrous (13, 13') sont montés à l'une des extrémités d'une tige flexible (14) dont l'autre extrémité est ancrée à une traverse (6) qui se prolonge par des pieds de guidage (5) d'un élément d'appui-tête de siège de véhicule automobile.