Brevet FR2606860A1 — publié le 19880520

La présente invention concerne, d'une manière générale, un mécanisme support d'un organe dont on désire régler la position le long d'un axe. Plus précisément la présente invention propose un tel mécanisme permettant un réglage manuel pas à pas de la position du dit organe, avec un verrouillage et déverrouillage automatiques du support de l'organe, constitué en l'espèce par une tige, lié h un rattrapage de jeu radial de ladite tige dans un logement complémentaire. Une application particulibrement avantageuse de la présente invention est celle du réglage de la position des appuis-tête sur les sièges d'un véhicule automobile. Les mécanismes connus permettant le réglage de la position d'un appui-tête présentent un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord il est difficile d'en régler la position manuellement. Ces mécanismes comportent à cet effet un dispositif cranté et il faut exercer une certaine force dans un sens ou dans un autre pour déplacer l'appui-tête en sorte que, soit on n'exerce pas une force suffisante et on ne peut déplacer l'appui-tête, soit, au contraire, la force instantanée est trop élevée et l'appui-tête se trouve déplacé d'un nombre de crans supérieurs au nombre désiré. Dans d'autres mécanismes, pour permettre le réglage de la position de l'appui-tête, il faut préalablement déverouiller un organe de verrouillage, ce qui est parfois mal commode. D'une manière générale tous les mécanismes connus sont sujet à des vibrations désagréables et bien souvent à des bruits issus, notamment, de ces vibrations. La présente invention a pour objet un mécanisme support d'un organe dont on désire régler la position par rapport à un axe, ledit organe pouvant être un appui-tête, exempt des inconvénients ci-dessus. A cet effet, le mécanisme support selon l'invention est notamment caractérisé en ce qu'il comporte une tige crantée porteuse dudit organe, un fourreau dans lequel la tige est apte à coulisser avec un jeu radial prédéterminé, au moins un bossage de verrouillage et au moins un bossage de centrage associés au fourreau, ces bossages coopérant avec des moyens élastiques de contrainte radiale vers l'intérieur du fourreau de telle sorte que les bossages sont appliqués contre la tige et que le bossage de verrouillage vient se loger dans l'un des crans de ladite tige crantée. Grâce à ces dispositions, et en appliquant l'invention au réglage d'un appui-tête, on dispose d'un mécanisme de réglage de la position de cet appui-tête particulièrement souple d'emploi, exempt de vibrations et de bruit. En effet, comme les moyens élastiques ont essentiellement une action radiale sur les bossages vers l'intérieur du fourreau, aucune force n'est exercée parallèlement à l'axe de la tige crantée. I1 en résulte que seul un effort faible et, par conséquent facilement dosable, est nécessaire pour déplacer ladite tige crantée le long de son axe, ce qui pallie l'inconvénient mentionné plus haut, à savoir la difficulté de réglage de la position de l'appui-tête. Mais en plus les moyens élastiques agissent sur un ou plusieurs bossages de centrage et de verrouillage, ce qui a pour effet de centrer la tige, en laissant subsister un jeu radial régulier, et de la verrouiller à l'intérieur du fourreau, tout en présentant de surcroît les avantages suivants : - les frottements de la tige à l'intérieur du fourreau sont réduits au strict minimum, ce qui facilite encore mieux le réglage manuel de la position de la tige, - les moyens élastiques coopèrent avec les divers bossages pour filtrer la majeure partie des vibrations, - les vibrations résiduelles transmises à la tige sont de faible amplitude, en sorte que, du fait du jeu radial, la tige ne vient pas vibrer contre l'intérieur du fourreau, ce qui évite les bruits désagréables mentionnés plus haut, - on a observé que lorsque la tige crantée est réalisée à partir d'une tige cylindrique sur une génératrice de laquelle on "frappe" des crans, la tige subit des déformations et la matière flue. La -- sonce d'un jeu radial permet d'éviter les frottements causés par la déformation de la tige et les agglomérats de matière au niveau des crans. Selon une forme de réalisation préférée de la présente invention; les moyens élastiques comportent un ressort réalisé au moyen d'un feuillard plastique ou métallique de forme complémentaire au fourreau, disposé à l'extérieur de ce dernier. Les moyens élastiques ainsi proposés sont particulièrement simples et peu coûteux. De surcroît, lorsque le fourreau et le ressort feuillard sont de forme cylindrique, il est facile de maitriser la contrainte radiale exercée par ce type de ressort, en sorte tout en assurant une force suffisante contre le bossage de verrouillage, pour garantir ainsi un bon verrouillage du mécanisme, on peut éviter que cette force soit trop importante, ce qui facilite encore mieux le réglage de la position de la tige crantée. Dans le mode de réalisation préféré, et selon une autre caractéristique de l'invention, les bossages sont constitués par des billes. Cette forme de réalisation est particulièrement simple à mettre en oeuvre et les fonctions desdits bossages de verrouillage ou de centrage sont, de ce fait, assurées de façon pleinement satisfaisante. Toutefois dans un autre mode de réalisation, les bossages font partie intégrante du fourreau et sont, de préférence, portés par des lames longitudinales ménagées dans le fourreau. Une telle forme de réalisation permet de diminuer le nombre des pièces du mécanisme selon la présente invention. Il en est de même dans une autre variante de réalisation de la présente invention dans laquelle les moyens élastiques comportent une pièce cylindrique en acier portant des lames longitudinales élastiques portant elles-mêmes lesdits bossages. Dans une autre forme de réalisation de cette variante, le fourreau est constitué par la pièce cylindrique en acier. De ce fait, le mécanisme selon la présente invention ne comprend plus, essentiellement, que de deux pièces : un ensemble fourreau - moyens élastiques, portant les bossages et une tige crantée. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en élévation partielle d'un mode préféré de réalisation de la présente invention, - la figure 2 est une vue partille en élévation de la tige crantée de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 1, - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 1, - la figure 5 est une coupe axiale partielle selon la ligne V-V de la figure 4, - la figure 6 est une illustration en perspective d'un fourreau d'un autre mode de réalisation du mécanisme selon la présente invention, - la figure 7 est une coupe longitudinale selon la ligne VII-VII de la figure 6, - la figure 8 est une vue en perspective des moyens élastiques mis en oeuvre dans cet autre forme de réalisation, - la figure 9 est une vue schématique partielle en coupe longitudinale de cette autre forme de réalisation du mécanisme, ce dernier étant monté, - la figure 10 illustre, en perspective, les moyens élastiques d'une autre forme de réalisation d'un mécanisme selon la présente invention, - la figure 11 est une coupe longitudinale partielle de cette autre forme de réalisation d'un mécanisme, ce dernier étant monté, - la figure 12 est une vue semblable à la figure 11 et illustre une variante de réalisation. Selon le mode de réalisation choisi et représenté en figure 1, le mécanisme support référencé d'une manière générale en 10 comporte essentiellement un fourreau 11, une tige crantée 12, porteuse d'un organe tel qu'un appui-tête, non représenté, et des moyens élastiques constitués en l'espèce par un ressort 13 de type feuillard. On observe que ces trois éléments sont de forme globalement cylindrique, la tige crantée 12 étant apte à coulisser dans le fourreau 11 avec un jeu radial prédéterminé, référencé sur les figures 1 et 5 en 14. Le ressort feuillard 13 présente une extension circonférentielle inférieure à 3600 et une ouverture d'orientation axiale et ménagée en 15, figures 3 et 4. Cette ouverture correspond à un bossage 16 de guidage du fourreau 11 qui est engagé dans ladite ouverture. Le bossage de guidage 16 présente donc lui aussi une extension sensiblement axiale. La figure 2 illustre le mode préféré de réalisation de la tige crantée. Cette tige est ici réalisée en acier . Des crans 17 sont espacés le long d'une génératrice de la tige. Dans le mode de réalisation représenté ces crans sont au nombre de cinq et présentent une forme partiellement sphérique. Dans une autre forme de réalisation non représentée ces crans peuvent être constitués par une surface plane. D'autres formes de crans peuvent convenir. Le fourreau 11 présente, au voisinage de son extrémité supérieure, trois ouvertures 18, disposées dans un plan sécant transversal à l'axe 29 de l'ensemble, et régulièrement réparties sur la circonférence de la section. Ces ouvertures présentent une forme globalement tronconique et permettent une communication entre le volume intérieur du fourreau 11 et l'extérieur de ce même fourreau. Sensiblement au-dessous du plan médian sécant du fourreau 11 est disposée une ouverture 19 semblable aux ouvertures 18 décrites ci-dessus. Dans le mode de réalisation choisi et représenté, les ouvertures 18, 19 sont aptes à loger, partiellement, des billes, trois de ces dernières, dites billes de centrage, étant référencées en 20 et logées dans les ouvertures 18 qui sont alors dites, par commodité, ouvertures de centrage. Une bille 21, dite de verrouillage, est logée dans ltouverture 19 qui est alors dite, par commodité, ouverture de verrouillage. On observe que l'ouverture de verrouillage 19 présente une forme en tronc de cône sensiblement plus évasée que les ouvertures de centrage 18, la petite base du tronc de c6ne 19 étant sensiblement plus grande dans cette ouverture que dans les ouvertures de centrage 18. On observe également; figures 3 et 4, que bien que l'ouverture de verrouillage 19 soit décalée axialement par rapport aux ouvertures de centrage 18, l'axe de l'ouverture de verrouillage 19 se trouve dans un plan diamétral du fourreau commun à l'axe de l'une des ouvertures de centrage 18. Le ressort feuillard 13 présente, au niveau du logement de verrouillage 19, un emboutissage 22 en sorte que la paroi interne du ressort feuillard 13 s'incurve sensiblement vers l'intérieur à l'aplomb du logement de verrouillage 19. Le fonctionnement du mode de réalisation du mécanisme selon l'invention présentement décrit est le suivant. En se référant à la figure 5 où le mécanisme est représenté en coupe axiale partielle au niveau de la bille de verrouillage 21 et du logement de verrouillage 19, on voit que le logement de verrouillage 19 présente une extension axiale correspondant sensiblement au diamètre delta bille de verrouillage 21. Celle-ci en position normale du mécanisme est encliquetée dans l'un des crans 17 de la tige 12. Elle est maintenue en contrainte contre ce cran par le ressort feuillard 13 et, plus particulièrement, par l'emboutissage de verrouillage 22. Les billes de centrage 20 viennent en contact avec la surface externe 24 de la tige 12. Comme expliqué plus haut, la bille de verrouillage 21 se trouve alignée sur un plan diamétral du mécanisme commun à l'une des billes de centrage 20 et décalée axialement par rapport à ces dernières. Aussi la surface externe 24 de la tige 12 est-elle exempte de crans au niveau des billes de centrage 20. Ces dernières sont maintenues en contrainte contre la tige 12 par le ressort feuillard 13 et la tige 12 se trouve de ce fait auto-centrée, le jeu radial 14 subsistant de ce fait de manière quasiment régulière entre la surface externe 24 de la tige 12 et la surface interne 25 du fourreau 11, figures 1 et 5. Les billes 20, 21 et le ressort 13 présentent outre leur fonction de entrage et de verrouillage, celle de filtrer sensiblement les vibrations auxquelles peut être soumis le mécanisme 10. Les vibrations résiduelles transmises à la tige 12 présentent alors une amplitude sensiblement inférieure au jeu radial 14 en sorte que la surface externe 24 de la tige 12 ne vient pas vibrer contre la surface interne 12 du fourreau 11. Les bruits présents dans les mécanismes de l'art antérieur sont ainsi en bonne partie éliminés. De plus la présence de vibrations de faible amplitude sur la tige 12 empêche celles-ci de vibrer de façon forte contre d'autres pièces disposées entre le fourreau 11 et l'appui-tête, non représentées sur les figures. On observera, cependant, que, dans le mode de réalisation décrit et représenté, l'unique bille de verrouillage 21 se trouve axialement décalée par rapport aux billes de centrage. Cette bille de verrouillage peut générer un très léger basculement de la tige 12 autour d'un axe disposé dans le plan portant les centres des billes 20, perpendiculaire au sens d'action de la bille 21. Ce basculement peut créer un faible contact entre la tige 12 et une pièce extérieure (dans certain cas le fourreau 11). Les vibrations résiduelles de la tige 12 au point de contact sont insignifiantes et, en tout état de cause, nettement moin bruyantes que dans l'art antérieur. Pour éviter un tel basculement il est possible de prévoir - un deuxième jeu de billes de centrage, axialement décalé par rapport à celui représenté sur les figurés, - ou une deuxième bille de verrouillage diamétralement opposée à celle illustrée. On notera aussi que, le cas échéant, le jeu radial 14 permet de compenser une éventuelle déformation de la tige 12 ou un léger fluage de matière lors de la frappe des crans 17. Lorsque l'on désire changer la position de l'organe porté par la tige 12 le long de l'axe 29, il suffit d'appuyer ou de tirer sur cet organe en exerçant une force relativement faible. A ce moment, le mouvement de la tige provoque le retrait de la bille de verrouillage 21 qui écarte le ressort 13. La tige 12 se trouve alors déverrouillée et glisse tangentiellement sur la bille 21 qui vient retomber par pression dans le cran 17 suivant et verrouille à nouveau de ce fait le mécanisme. On notera que la position angulaire de la tige est maintenue constante pour que les crans 17 viennent en regard de la bille 21. Des moyens sont prévus à cet effet et sont; dans ce mode de réalisation, disposés dans l'appui-tête qui est ici porté par deux mécanismes 10. Enfin des moyens d'encliquetage 30 sont ici prévus pour fixer le mécanisme 10 dans un logement approprié au sommet du siège. Tel que décrit dans les figures 1 à 5, le mécanisme selon l'invention est susceptible plusieurs variantes. Tout d'abord les billes 20; 21 peuvent être remplacées par des bossages respectivement dit de centrage et de verrouillage pouvant présenter toute sorte de forme. Avantageusement toutefois, la forme de ces bossages est; au moins partiellement; sphérique. I1 en est de même pour la forme des crans. De plus; comme expliqué à l'appui des figures 6 à il décrites ci-après, ces bossages peuvent faire partie intégrante du fourreau et même du ressort feuillard. On notera aussi que les moyens élastiques agissant sur les billes ou les bossages peuvent prendre diverses formes; le ressort feuillard 13 ayant été ici choisi; représenté et décrit à titre de forme préférée de réalisation. On va d'ailleurs décrire à l'appui des figures 6 à 11 deux variantes de réalisation. d'un mécanisme support selon la présente invention. Dans ces figures; les éléments ayant une structure et une fonction semblables à ceux décrits à l'appui des figures 1 à 5 conservent les mêmes références et ne seront pas, par conséquent, décrits. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 5 à 9; un fourreau île comporte une série de lames élastiques 31; 32. Au voisinage de l'extrémité supérieure du fourreau lia; les lames élastiques 31 portent des bossages de centrage 33. Ces lames élastiques 31 sont alors dites "lames élastiques support de bossage de centrage'2. Au voisinage de l'extrémité inférieure du fourreau île; la lame élastique 32 porte un bossage de verrouillage 34. Aussi la lame élastique 32 est-elle dite "lame élastique support de bossage de verrouillage. La figure 7 illustre en coupe longitudinale la structure de chaque ensemble bossage. On observe, que dans ce mode de réalisation, le bossage est constitué deux renflements, à savoir : - un renflement interne 35 ayant pour fonction soit le centrage, s'agissant des bossages 33, soit le verrouillage, s'agissant des bossages 34, et un renflement externe 36 destiné à coopérer avec le ressort fourreau 13a illustré en figure 8. On observe que, de ce fait, les bossages de verrouillage 34 et de centrage 33 font partie intégrante du fourreau pila. Le ressort feuillard 13a illustré en figure 8 diffère sensiblement du ressort 13 décrit à l'appui des figures 1 à 5. Ainsi il ne comporte pas d'emboutissage de verrouillage. Ce ressort est réalisé à partir d'une feuille métallique auquelle on a donné une forme de cylindre dont le diamètre interne correspond sensiblement au diamètre externe du corps du fourreau lia (non compris l'épaisseur des renflements externes des bossages 33, 34). L'échancrure 15a n'est pas destinée à coopérer avec un bossage de guidage du fourreau comme dans le mode de réalisation illustré en figure 4. Aussi cette échancrure n'a-t-elle pas besoin d'avoir une largeur déterminée de façon précise. Avantageusement, il en résulte que le ressort 13a est de structure nettement plus simple que le ressort 13 décrit à l'appui des figures 1 à 5. La figure 9 illustre le fonctionnement de cette variante. On reconnaît la tige 12 munie des crans 17 (quatre dans cette variante). Comme expliqué pLus haut, le ressort feuillard 13a présente un diamètre extérieur correspond à celui du corps du fourreau île de telle sorte que le ressort 13a agit sur le bossage externe 36 et décale les lames élastiques 33, 34 radialement vers l'intérieur. Le renflement interne 35 du bossage 34 de verrou llage s'emboîte dans l'un des crans de verrouillage 17 tout comme précédemment. Quant aux bossages de centrage 33; ils jouent leur rôle de la même façon que les billes de centrage 20 décrites et illustrées dans les figures 1 et 3. Dans la variante de réalisation illustrée en figure lo; le ressort fourreau 13b est une pièce en acier qlobalement cylindrique munie de languettes élastiques 41; 42. Au voisinage de l'extrémité supérieure de la pièce 13b; les trois languettes élastiques 41 portent des bossaqes 43 de centraqe tandis qu'au voisinage de l'extrémité inférieure de la pièce 13b; la languette 42 porte un bossaqe 44 de verrouillaqe. En position de repos les lanquettes 41, 42 sont inclinées radialement vers l'intérieur de la pièce 13b. La figure 11 illustre le fonctionnement de cette variante. La tiqe 12 coulisse dans un fourreau llb cylindrique muni de lumières 45 disposées en vis-à-vis des lanquettes 41; 42. La pièce 13b est disposée radialement à l'extérieur du fourreau llb. La pièce 13b présente un diamètre interne correspondant au diamètre externe du fourreau llb. En figure 11 seul le fonctionnement de la lanquette de verrouillaqe 42 est illustré. La déformation des languettes 42 radialement vers l'intérieur en position de repos est telle que le bossage 44 porté par cette languette 42 pénètre dans l'un des crans 17 de la tiqe crantée 12 et assure ainsi le verrouillaqe du mécanisme. En exerçant une pression ou une traction sur la tiqe 12 vers le haut ou vers le bas, le bpssaqe de verrouillage 44 est ainsi élastiquement écarté radialement vers l'extérieur et; comme dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 5; la tige crantée 12 qlisse tangentiellement sur le bossaqe de verrouillaqe 44 avant que ce dernier vienne se verrouiller dans le cran 17 suivant. Bien entendu dans les deux variantes de réalisation décrites à l'appui des figures 6 à îî; un léqer jeu radial 14 est prévu entre le fourreau île ou llb et la tige crantée 12. On notera aussi que - dans l'un et l'autre de ces modes de réalisation, en prévoyant une déformation radiale vers l'intérieur appropriée des languettes 31, 32, 41, 42, ces languettes sont aptes à remplir la fonction des moyens élastiques au sens de la présente invention. Dans un tel cas, dans le mode de réalisation illustré aux figures 6 à 9, le ressort 13a n'a pas à être employé. Il en est de même dans le mode de réalisation illustré aux figures 10 et. 11 du fourreau llb. Ainsi en figure 12 le ressort-fourreau lîc intègre les moyens élastiques constitué par des languettes munies de bossages (seule la languette 42c de verrouillage est illustrée avec son bossage 44c). Le mécanisme selon la présente invention ne comprend plus alors que deux pièces : un ensemble llc fourreau - moyens élastiques portant les bossages de verrouillage et de centrage et une tige crantée. Bien entendu la présente invention ne se limite nullement aux modes de réalisation décrits, mais englobe, au contraire, toute variante à la portée de l'homme du métier. REVENDICATIONS 1. Mécanisme support d'un organe dont on désire régler la position par rapport à un axe (29); caractérisé en ce qu'il comporte une tige crantée (12) porteuse dudit organe, un fourreau (11) dans lequel la tige est apte b coulisser avec un jeu radial (14) prédéterminé, 8U moins bossage de verrouillage (21, 34,44) et au moins un bossage de centrage (20, 33, 43) associés au fourreau, ces bossages coopérant avec des moyens élastiques (13, 41, 42) de contrainte radiale vers l'intérieur du fourreau de telle sorte que les bossages sont appliqués contre la tige (12) et que le bossage de verrouillage vient se loger dans l'un des crans (17) de ladite tige crantée. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent un ressort de type feuillard (11), de forme complémentaire au fourreau (11), disposé à l'extérieur de ce dernier. 3. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1, 2; caractérisé en ce que le fourreau (île, llb) comporte des lames élastiques (31, 32, 41, 42) portant chacune au moins un bossage (33; 34, 43, 44). 4. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites lames élastiques (41, 42) constituent, partiellement au moins, lesdits moyens élastiques. 5. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux bossages de centrage (20, 33, 43) répartis, dans un plan transversal à l'axe de ladite tige, uniformément sur la périphérie du fourreau. 6. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 å 5, caractérisé en ce que lesdits bossages sont constitués par des billes (20, 21). 7. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les bossages (33, 34, 43, 44) font partie intes*^te du fourreau (île, llb). 8. hécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques (42c) font partie intégrante du fourreau (llc).