Brevet FR2632906A1 — publié le 19891222

1i.- 2632906 ENSEMBLE COULISSANT.POUR SIEGE Cette invention se rapporte à des ensembles coulissants pour sièges réglables. L'invention s'applique particulièrement à un ensemble coulissant pour un siège de véhicule motorisé qui doit pouvoir se régler en direction avant et arrière. Des ensembles coulissants pour, par exemple, des sièges de véhicule motorisé comportent deux éléments principaux, l'un fixé au plancher et l'autre fixé au siège, qui sont montés avec liberté de coulisser l'un sur l'autre. Habituellement, de tels ensembles coulissants pour siège sont fabriqués en acier formé à la presse ou laminé. L'ancrage de la ceinture de siège est souvent fixé à l'élément coulissant fixé au siège pour maintenir la position relative de l'ancrage par rapport à l'occupant du - siège. On trouve que ceci est souhaitable sur un siège réglable car la disposition de la ceinture de siège n'est pas sensiblement modifiée par un réglage du siège par rapport à la carrosserie du véhicule. Les éléments coulissants d'un tel ensemble sont construits de façon à venir en prise l'un avec l'autre et.à résister ainsi à la force de rupture qui va les solliciter hors de leur position verticale relative lorsque le véhicule subit une importante décélération comme cela se produit en- cas de collision. Typiquement, un ensemble coulissant pour siège va également comporter un dispositif de verrouillage conçu pour retenir les éléments dans une position horizontale relative.particulière correspondant à la position désirée pour le siège. La charge exercée sur l'élément de l'ensemble fixé au siège provient principalement de l'ancrage de la ceinture de siège qui retient le corps de l'occupant. Cette force exercée sur l'ensemble coulissant peut se décomposer en une composante verticale et en une composante horizontale. La composante horizontale est reprise par le dispositif de verrouillage qui empêche le siège de se déplacer en direction avant et arrière. 2 2632906 La composante verticale est reprise par les éléments coulissants venant en prise. La force exercée sur les éléments coulissants d'un siège occupé est importante. Il estapparu queles ensembles connus,en acier formé à la presse ou laminé, souffrent d'un certain nombre de limitations inhérentes à leur conception et à leur fabrication. Premièrement, la complexité des profils des portions des éléments venant en prise est limitée par le procédé de fabri- cation. Par conséquent, les éléments en prise peuvent se déformer latéralement lorsqu'ils sont soumis à des forces de séparation élevées. Les portions en prise, habituellement sous forme de rabats, tendent à se cintrer pour venir hors prise de sorte que l'accouplement entre les éléments cède avant que soit atteinte la résistance maximale au cisaillement du métal des. éléments coulissants. Par conséquent, la résistance maximale potentielle du matériau de l'élément coulissant n'est pas utilisée. Secondement, dans des ensembles coulissants typiques, laminés ou formés à la presse, pour siège, la section de l'élément fixée au plancher n'est pas conçue, par nature, pour être aussi rigide que cela serait souhaitable pour résister à la tendance de l'élément monté sur le plancher de donner lieu à défaillance par cintrage. Cette tendance est le plus prononcée lorsque le siège est réglé de façon que le point d'ancrage de la ceinture de siège se trouve à mi-chemin entre les points o l'élément, côté plancher, est fixé au plancher. Troisièmement, l'acier est un matériau qui convient pour les éléments coulissants connus dans le cas desquels la pratique est de compter sur la rigidité du matériau pour donner la résistance nécessaire, du fait qu'il est également convenablement ductile pour être laminé ou oeuvré à la presse. Toutefois, l'épaisseur d'acier nécessaire pour donner cette rigidité fait également que l'ensemble coulissant pour siège est relative. ',nt lourd. En outre, plus cet acier est épais, plus les presses utili- sées pour former les éléments doivent être puissantes. Selon la présente invention, -un ensemble coulissant pour siège, comportant un premier élément coulissant de forme allongée, de section caissonnée qui définit une fente dans sa surface supérieure et une cavité s'étendant longitudinalement et qui est disposé pour être fixé par rapport au plancher', et comportant aussi un second élément coulissant de forme allongée monté sur le premier élément coulissant pour coulisser longitu- dinalement par rapport à ce dernier, le second élément coulissant comprenant une portion de forme générale plane qui s'étend à travers la fente et deux parties, conformées pour venir en prise, qui s'étendent sensiblement sur toute sa longueur à l'intérieur de la cavité et viennent en'prise avec une partie respective conformée sur le premier élément coulissant, est caractérisé en ce que le premier et le second éléments sont fabriqués par - extrusion, et en ce que chaque partie conformée sur le premier et sur le second élément coulissants comprend une portion de section transversale sensiblement en forme de U,dont les branches s'étendent transvesalement à la portion plane et définissent un canal qui reçoit une branche de la partie conformée avec laquelle il est en prise. De preéférence, la forme de chaque canal est sensiblement la même que celle de la branche qu'il reçoit. Par conséquent, dans l'ensemble conforme à la présente invention, la forme des deux éléments est beaucoup plus complexe que dans les ensembles connus de ce type et assure un inter- verrouillage positif qui permet un mouvement de coulissement longitudinal relatif touten résistant pluspositivement à la déformation et donc à la séparation des deux éléments. L'emploi de l'extrusion permet de déterminer la forme des deux éléments uniquement par des considérations de résistance, sans être influencé par le procédé de fabrication comme cela était le cas dans les constructions, précédemment connues en acier laminé ou formé à la presse. Ceci à son -tour permet de' déterminer, conformément à l'invention, la charge de rupture de l'ensemble coulissant pour siège principalement par la résistance à la traction du matériau utilisé et non plus par la forme ou par la construction des deux éléments. Les partiesconformées pour être enprise peuvent être simplement en forme de U avec leurs branches sensiblement parallèles et intersectant la base du U sensiblement sous des angles droits. Toutefois, des formes plus complexes sont possibles,et l'extrémité libre de la branche extérieure de chaque U peut être reliée à une ou plusieurs autres branches inclinées par rapport à elle. I1 n'estpas nécessaire queles branches de U intersectent la base du U sous des angles droits, mais ceci peut se faire sous un angle différent ou avec un rayon. Pour r aidir encore le premier élément, il est préférable de le prévoir avec une ou plusieurs nervures de renfort. Les nervures de renfort peuvent faire partie de joues en forme de- L situées à la base du premier élément et pouvant définir une cavité accessible par une fente longitudinale définie par les rabats des joues qui se font face. Le fait de prévoir une telle fente faciliteen outrela connexionavec lesconsoles deémontage. De cette façon, dans l'ensemble coulissant pour siège conforme à la présente invention, les parties conformées sur le premier et sur le second éléments sont effectivement accrochées l'une à l'autre. Une force de séparation exercée sur l'ensemble et tendant à déformer les éléments doit donc surmonter la prise mutuelle des parties conformées avant que les éléments puissent se séparer. En outre, du fait de leur forme complexe, les parties conformées viennent en prise de façon croissante au fur et à mesure que la force de séparation exercée sur elles augmente. On a trouvé que la séparation sous une charge de choc ne se produit pas dans un ensemble coulissant pour siège conforme à l'invention avant que la limite de la résistance au cisaillement du matériau des éléments soit atteinte. Par conséquent, on utilise la totalité du potentiel de résistance du matériau. La présente invention peut être mise en pratique de différentes façons, et on va en décrire une réalisation à titre 2632906 d'exemple en se référant aux dessins joints sur lesquels: - la figure 1 est une vue latérale d'un ensemble coulissant pour siège conforme à la présente invention; - la figure 2 est une vue en bout de l'ensemble de la figure 1; et - la figure 3 est une coupe latérale prise selon la ligne III-III de la figure 1. En se reportant aux figures 1 à 3, un ensemble coulissant pour siège comporte un rail supérieur 10, logé, avec liberté de coulissement, dans un rail de guidage inférieur 12. L'ensemble est normalement monté dans un véhicule de façon que les rails s'étendent dans la direction longitudinale 'de ce véhicule. Bien que les ensembles soient normalement, mais non nécessai- rement, utilisés par paires pour supporter un siège de véhicule, on n'en a représenté ici qu'un seul, sans le siège, pour des- raisons de clarté. Comme on le voiten particulier surles figures 1 et2, une plaque d'ancrage 14 de la ceinture de siège est boulonnée à l'extrémité arrière (côté droit sur la figure 1) du rail-supérieur 10. Le rail inférieur 12 peut être boulonné au plancher du véhicule par les trous avant et arrière 15 et 18, respectivement. Dans cette réalisation, le trou arrière 18 est formé dans une tôle pliée 20 fixée au rail-inférieur 12. - Le rail supérieur 10 glisse sur des portées sous forme de billes 22 qui se déplacent dans des paires, s'étendant longitudinalement,de pistes24 et26 associées àdes billes, latéra- lement espacées etformées dansles rails10 et12. Laposition lonigi- tudinale relative du rail supérieur 10 par rapport au rail inférieur 12 est assurée dans l'une quelconque de toute une plage de positions au moyen d'une tôle dentelée mobile 28 montée sur l'extrémité d'un bras de levier 30. Le bras de levier est monté à charnière sur le rail supérieur 10 pour amener la tôle dentelée en prise ou hors de prise, avec les parties conformées complémentaires 32 du rail inférieur 12. Lorsque la t1ledentelée 28est enprise avecles partiesconformées du rail 6 2632906 12, le rail supérieur 10 ne peut pas se déplacer dans la direction longitudinale. On voit clairement qu'il n'est pas essentiel que la tôle dentelée et le levier soient montés sur le rail supérieur, bien que ceci ne signifie pas qu'ils se déplacent avec le siège. Ils pourraient aussi bien être montés sur le rail inférieur fixe et être disposés pour venir en prise avec des parties conformées prévues sur le rail supérieur. En se reportant plus - particulièrement à la figure 3, le rail inférieur 12 présente une section caissonnée en aluminium extrudé. La section caissonnée est formée avec une fente supérieure centrale 34 qui s'étend longitudinalement et s'ouvre dans l'intérieur d'une cavité 36 définie par la section caissonnée. Chacun des angles inférieurs 26 de la surface intérieure de la section caissonnée définit l'une des deux pistes 26 de billes, latéralement espacées, dont chacune loge un jeu de portées sous forme de billes 22. Le rail supérieur est constitué d'une plaque 40 à section caissonnée fermée en aluminium extrudé, de forme générale plane, s'étendant dans la fente centrale 34 du rail inférieur. La dimension de la section caissonnée dans la direction de l'insertion de la fente 34 est inférieure à la dimension latérale. L'extrémité inférieure de la plaque 40 est formée avec une paire de parties conformées semblables 41 pour prise, présentant des rebords 42 s'étendant latéralement et se faisant face. Chaque rebord 42 est formé avec une portion extérieure en forme de cercle centré à l'extérieur, constituant la paire de pistes supérieures 24, latéralement espacées, pourles billes. Chacune des pistes 24 pour billes se trouve diamétralement en face de la piste correspondante 26 pour billes prévue dans la section caissonnée. De cette façon, le poids du siège monté sur le rail supérieur 10 est régulièrement distribué entre les deux jeux de portées en forme de billes 22 qui, à leur tour, portent sur le rail inférieur 12 fixé au plancher du véhicule. Chacun des rebords 42 s'étend latéralement depuis la plaque 40, c'est-àdire sensiblement horizontalement, puis vers le 7 2632906 haut. depuis les pistes 24 pour bille, et ils se retournent alors vers l'intérieur pour définir un rabat de prise 44 qui vient en saillie latéralement en direction de la plaque 40. De même, la portion supérieure de la section caissonnée du rail inférieur 12, qui définit la fente 34, comporte de chaque c6téune partie45 conformée pourvenir enprise, comprenant un rebord 46 qui s'étend vers -le bas et se termine en: un rabat 48 qui s'étend latéralement vers l'extérieur. De cette façon, on voit que les rabats 44 et 48, qui sont en prise mutuelle, coopèrent ens'étendant dansun canalcorrespondant défini par la section en forme de U des parties conformées 41 et 45 pour empêcher le rail supérieur 10 de s'écarter verticalement du rail inférieur 12 par la fente 34. Les rabats 44 et 48 sont mutuellement ajustés dans lesdits canaux dans la mesure o la section de chaque rabat est sensiblement complémentaire de celle du canal dans lequel il est logé. Entre les rabats 48 et les rebords 42 sont situées des bandes plastiques 47 de forme allongée qui assurent que ces deux composants ne viennent pas en contact direct mais peuvent néanmoins coulisser de façon satisfaisante l'un par rapport à l'autre. Les bandes 47 sont légèrement cintrées sur leur largeur, pour donner une certaine valeur de précontrainte et garantir qu'elles restent en contact avec les rabats 48 et les rebords 42. Le rail inférieur 12 est également formé avec une paire de nervures de renfort 50 qui s'étendent latéralement à- l'extérieur depuis sa surface supérieure. Le rail inférieur 12 esten outre formé avec une paire de nervures de renfort inférieures 52, latéralement disposées en face'l'une de l'autre ets'étendant versle basdepuis ledessous dela sectioncaissonnée. Chacune des nervures inférieures se termine en une plaque de pied 54 s'étendant horizontalement, de façon telle qu'une fente soitdéfinie sous la section caissonnée pour permettre d'acct.der à sa base en vue de former dans la section caissnnte du rail inférieur 12 des trous de fixationet/ou des ouvertures de verrouillage. Le but de la plaque creuse 40 est de loger des consoles de fixation supérieures des parties de verrouillage coulissantes et/ou un mécanisme de réglage en hauteur à employer- en liaison avec le siège. La plaque 40 peut être simplement découpée à la demande pour y fixer ces accessoires. En cas de décélération brutale du véhicule, l'occupant du siège monté sur une paire de tels ensembles coulissants de siège va exercer une charge brutale sur la plaque d'ancrage 14 de ceinture de siège. Cette charge sera transmise au rail supérieur 10 qui aura tendance à se soulever pour venir hors prise avec le rail inférieur 12 fixé au plancher du véhicule. Les parties 41 et 45,conformées pourêtre enprise, vontempêcher cette séparation. Dans les plus mauvais cas, la charge va déformer l'ensemble et tendre à tirer les rebords 42 et46 hors deprise. Ceci va setraduire parune déformation de la section caissonnée du rail inférieur 12 de façon telle que les rebords 46 sont sollicités vers le haut et vers l'extérieur. De même, les rebords 42 du rail supérieur 10 seront sollicités à la fois vers l'extérieur et vers le bas. Toutefois, la forme complexe de tous les rebords s'oppose à leur déformation. Du fait de la prise mutuelle des rabats de prise 44 et 48, il y aura, apres une certaine déformation, encore davantagederésistance à la séparation des deux rails du fait que cette déformation augmente la prisemutuelle desrabats. Enpratique, lesrebords 42et 46se.coin- ceront l'unavec l'autrede façoncroissante aufur età mesure que la déformation augmente. Par conséquent, la résistance à la séparation des rails provient non seulement de la rigidité du matériau, mais également de cette prise mutuelle des rabats de prise qui va empêcher les rabats de venir hors de prise avec que soit atteinte la résistance du matériau au cisaillement. En construisant les rails avec ces rabats qui viennent en prise mutuelle, il est possible de s'appuyer davantage sur la résistance au cisaillement inhérente du matériau que sur sa rigidité. De ce fait, il est possible d'utiliser de l'aluminium ou de l'alliage léger extrudé comme matériau pour les rails. 9 2632906 L'emploi de l'extrusion permet davantage encore d'avoir une conception des sections des rails considérablement plus complexe que ce ne serait le cas avec les éléments laminés -ou formés à la presse. De cette façon la forme des sections qui viennent -5 en prise mutuelle est, moins imposée par le procédé de fabri- cation. On peut donc étudier ces sections pour obtenir le module d'inertie maximal pour une dimension donnée, du rail dans un procédé d'extrusion unique,sans qu'il soit nécessaire d'appliquer au rail un procédé secondaire de modification de la résistance. Le procédé d'extrusion permet également de former les rails avec des nervures de renfort à la demande. En pratique, ces nervures peuvent avoir toute forme ou toute position désirées, telles que Ies nervures inférieures 52. La fente en T qui en résulte dans la base du rail inférieur 12 permet de placer 'des - consoles inférieures de fixation dans des ouvertures appropriées de la base de la section caissonnée, puis de les river ou de les fixer autrement en place sur le plancher du véhicule. 2632906 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Ensemble coulissant pour siège, comportant un premier élément coulissant de forme allongée, de section caissonnée qui définit une fente dans sa surface supérieure et une cavité s'étendant longitudinalement et qui est disposé pour être fixé par rapport à un plancher, et comportant aussi un second élément coulissant de forme allongée monté sur le premier élément coulissant pour coulisser longitudinalement par rapport à ce dernier, le second élément coulissant comprenant une portion de forme générale plane qui s'étend à travers la fente et deux parties, conformées pour venir en prise, qui s'étendent sensi- blement sur toute sa longueur à l'intérieur de la cavité et viennent en prise avec une partie respective conformée sur le premier élément coulissant, caractérisé en ce que le premier et le second éléments (10,12) sont fabriqués par extrusion; et en ce que chaque partie (41,45) conformée sur le premier et sur le second éléments coulissants (10,12) comprend une portion de section transversale sensiblement en formé de U, dont les branches (42,44,48) s'étendent transversalement à la portion plane (40) et définissent un canal qui reçoit une branche (48,44) de la partie conformée (12,10) avec laquelle il est en prise. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en te que la forme de chaque canal est sensiblement la même que celle de la branche (44,48) qu'il reçoit. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier et le second éléments (10,12) sont en aluminium ou en alliage léger. 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fente (34) est définie par une portion des parties (45), conformées pour prise, du premier élément (12). 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion plane (40) du second élément (10) est une plaque creuse s'étendant longitu- dinalement. 11* il 2632906 6. Ensemble selon lfune quelconque des revendications précédentes, caractérisé par des portées sous forme de billes (22) disposées entre le premier et le second éléments (10,12). 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce -que les billes (22) sont logées dans deux pistes de billes définies entre les deux angles inférieurs (26) de la section caissonnée du premier élément (12) et des portions (24) des parties (41), conformées pour prise, du second élément (10). 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément (12) est formé avec aumoins une nervure de raidissement (50 ou 52) s'étendant longitudinalement. 9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier élément (12) comporte une paire de nervures (52,54) espacées latéralement, en section en-L, sur la base du premier élément coulissant (12). 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par des moyens (28) de verrouillage en position montés sur l'un des deux, du premier et du second éléments (10,12), moyens (28) qui peuvent se déplacer entre une première position, dans laquelle ils viennent en prise avec l'un des deux, du premier et du second éléments (12,10) pour interdire un déplacement longitudinal relatif entre eux, et une secondeposition dans laquelle ce déplacement relatif est permis. 11. Ensemble selon la revendication 10, daractérisé en ce que les moyens de verrouillage comportent une tôle dentelée (28) disposée pour venir en prise avec des parties conformées complémentaires (32) prévues sur l'autre élément (12) lorsqu'elle se trouve dans la première position. 12. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par une bande plastique (47) de forme allongée, disposée entre deux branches voisines (42,48) des portions en forme de U de chaque pairemutuellement coopérante -35 des parties (41,45) conformées pour prise, et venant en contact