Brevet FR2655297A1 — publié le 19910607

La présente invention concerne un siège pivotant, en particulier pour des véhicules. Les sièges à multiples positions destinés à des véhicules trouvent une utilité particulière dans les tracteurs de fermes et les tracteurs industriels, par exemple; en particulier dans le cas des tracteurs équipés d'une houe montée à l'arrière o le siège doit être dirigé vers l'arrière pour faciliter le fonctionnement de la houe Dans certains cas, le siège de la houe doit être séparé du siège dirigé vers l'avant servant à la conduite du tracteur Dans d'autres cas, on prévoit un siège, monté de manière à pivoter sélectivement autour d'un axe vertical entre des positions antérieure et postérieure La présente invention concerne des perfectionnements importants de la catégorie des sièges pivotants. Un problème se produisant dans la construction d'un siège pivotant est la défaillance structurelle du pivot du moyen pivotant à cause des forces ayant tendance à séparer ses éléments supérieur et inférieur, en particulier dans le cas o le siège est équipé d'une ceinture passant autour du conducteur. S'agissant des conditions de sécurité, on a établi des règlements et dicté des qualifications devant être satisfaits avant que l'on puisse considérer que le siège a un fonctionnement sûr Un règlement de base apparaît dans le document SAE J 386 de juin 1985 ( 5 2 2, 5 2 3 et 5.2 4). La réalisation du siège et du pivot selon la présente invention satisfait la norme SAE, ayant comme caractéristique qu'il s'agit d'un pivot simple encore que robuste, ou plaque tournante, et d'un moyen de fixation associé capable de supporter les forces ayant tendance à séparer l'élément pivotant de support du siège et l'élément inférieur porté par le véhicule Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la plaque tournante se présente sous la forme d'un anneau ou d'un axe vertical, et un moyen de fixation assujetti à 2 2655297 l'élément supérieur traverse verticalement la plaque tournante et une ouverture coaxiale ménagée dans l'élément supérieur pour fixation à une plaque de retenue se trouvant au-dessus de l'élément supérieur et chevauchant l'ouverture de cet élément Ainsi, la plaque de retenue et le moyen de fixation sont assujettis à l'élément inférieur tout en permettant un mouvement angulaire de cet élément supérieur En plus de la plaque tournante, un moyen de roulement est prévu entre la plaque de retenue et l'élément supérieur La réalisation est telle que le moyen de fixation peut répartir les contraintes sur des surfaces relativement grandes, augmentant la résistance mécanique de la structure Une autre caractéristique est que la force dirigée vers le bas qui est exercée par le moyen de fixation est limitée à quelques degrés avant la surcharge du moyen de roulement, évitant aussi la déformation des éléments du siège et de la plaque tournante Le pivot ou moyen de plaque tournante est conçu pour permettre un mouvement angulaire de 360 du siège par rapport à son support sous-jacent. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le mécanisme d'enclenchement pour sélectivement verrouiller et déverrouiller le siège après son mouvement angulaire Dans un mode de réalisation préféré, le moyen d'enclenchement permet dans un mode de verrouiller et déverrouiller le siège à l'intérieur d'une plage angulaire limitée inférieure à 1800 Dans un second mode, le siège peut se déplacer angulairement jusqu'à une position à 1800 de la plage des positions du premier mode Dans un troisième mode, le mécanisme d'enclenchement permet, après libération, de faire tourner le siège suivant un angle de 3600 Le siège est rendu ainsi plus commode pour que l'opérateur accède aux commandes, dans une certaine position par rapport aux commandes du tracteur et dans la position inversée, ou dirigée vers l'arrière, par rapport au fonctionnement de la houe Dans les positions angulaires 3 2655297 intermédiaires, le siège permet au conducteur d'entrer facilement dans le siège et d'en sortir. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective à échelle réduite d'un siège dans lequel la présente invention trouve son utilité. La figure 2 est une vue en plan, à grande échelle, de la structure de pivotement, le siège étant enlevé. La figure 3 est une élévation de la structure représentée en figure 2. La figure 4 est une vue "éclatée" à grande échelle des éléments supérieur et inférieur, le moyen de fixation étant omis. La figure 5 est une vue en plan, à petite échelle, de la structure dans laquelle l'élément supérieur a subi une rotation de 1800 par rapport à sa position de la figure 2. La figure 6 est une section partielle, à grande échelle, d'une partie du mécanisme d'enclenchement. La figure 7 est une élévation éclatée des éléments, de la plaque tournante et du moyen de fixation. La figure 8 est une section partielle prise le long de la ligne 8-8 de la figure 2, représentant la butée figurant dans le moyen de fixation. La figure 9 est un plan partiel d'un état modifié d'une partie du mécanisme d'enclenchement. On se reportera tout d'abord à la figure 1 pour une vue d'ensemble de ce qui est impliqué dans le mode de réalisation choisi à titre d'illustration Dans cette figure, un siège 20 est maintenu par un support sous-jacent, représenté ici par la caisse 22 d'un véhicule La structure de base supportant le siège sur 4 2655297 la caisse du véhicule apparaît le mieux dans les figures 3 à 9, et on se reportera tout d'abord à la figure 4. Un élément inférieur 24 se présente sous la forme d'une plaque en acier généralement horizontale de forme sensiblement carrée, mesurant de l'ordre de 45 x 48 centimètres, ces dimensions étant indiquées simplement pour avoir une idée générale de cotes représentatives des dimensions des parties associées Un élément supérieur 26 en forme de plaque est superposé à l'élément inférieur en étant quelque peu au-dessus de lui et a des dimensions approximativement identiques à celles de l'élément inférieur Bien que les éléments 24 et 26 apparaissent ici sous forme de plaques en acier d'une épaisseur d'au moins environ 6 millimètres, on pourrait utiliser des éléments équivalents Les plaques se prêtent à une fabrication facile et bon marché tout en présentant une résistance plus qu'adéquate L'élément inférieur présente des parties à rebord 28 trouées pour fixation au véhicule et l'élément supérieur présente des rebords troués 30 pour fixation à la partie inférieure du siège Une plaque tournante ou moyen pivotant, désigné dans son ensemble par la référence 32 et qu'on voit le mieux dans la forme éclatée de la figure 7, monte l'élément supérieur sur l'élément inférieur pour déplacement angulaire autour d'un axe vertical 34 au centre des éléments 24 et 26 (figure 4) La plaque tournante qu'on choisit ici pour la présente divulgation forme un moyen annulaire de roulement entre les éléments 24 et 26 et se présente de préférence sous la forme d'un chemin annulaire inférieur de roulement 36 ménagé dans l'élément inférieur et d'un chemin de roulement supérieur, complémentaire, 38 pratiqué dans l'élément supérieur Les chemins de roulement ont une section légèrement moindre que semi-circulaire, et sont en regard l'un de l'autre de manière à recevoir une multitude d'éléments roulants, ici des éléments sphériques 40 ou billes, maintenus en relation angulairement espacée par un anneau 42 formant entretoise, présentant des ouvertures 44 pour recevoir les billes Après assemblage avec la plaque tournant entre eux, et sans que la rotation soit limitée, l'élément supérieur est mobile librement autour de l'axe 34 suivant un angle de 3600 Cependant, il reste à interconnecter les deux éléments pour éviter une séparation verticale. Le moyen d'interconnexion ou moyen de fixation est désigné par la référence 46 et se voit le mieux dans la vue éclatée de la figure 7 On se reportera également aux figures 4 et 8 L'élément inférieur comporte un cercle percé de quatre trous pour boulon autour de l'axe 34 et à l'intérieur de l'anneau de la plaque tournante, et les trous reçoivent quatre boulons 50 qui sont dirigés vers le haut à travers l'anneau de la plaque tournante et traversent, avec jeu, une ouverture centrale 52 ménagée dans l'élément supérieur et centrée sur l'axe 34 L'ouverture est représentée comme étant circulaire afin de faciliter la fabrication et sera décrite en ce qui concerne son aspect coaxial et sa concentricité par rapport à l'axe 34 et à la plaque tournante; néanmoins, l'ouverture pourrait présenter n'importe quelle forme appropriée De plus, les boulons traversent un moyen de retenue comprenant une plaque circulaire 54 d'un diamètre supérieur à celui de l'ouverture 52 de manière à recouvrir son pourtour et à être en contact avec l'élément 26, le moyen de retenue bordant l'ouverture. La plaque de retenue comporte un cercle de trous 56 pour boulon qui sont en alignement avec les trous 48 pour boulon de l'élément inférieur de manière à recevoir les boulons 50 Des écrous 58 vissés sur les boulons complètent l'ensemble, à l'exception du moyen de roulement constitué d'une paire d'anneaux de roulement 60 interposés entre le côté inférieur de la plaque de retenue et le côté supérieur de l'élément supérieur bordant l'ouverture 52, roulement qui facilite le mouvement angulaire de l'élément supérieur, en 6 2655297 considérant que le cercle de boulons est fixé tant à l'élément inférieur qu'à la plaque de retenue et reste donc stationnaire dans l'ensemble De façon à éviter la force excessive qui est exercée par les écrous lors de leur serrage, le côté inférieur de la plaque de retenue fournit un moyen de butée sous forme d'un anneau 62 soudé à la plaque de retenue et se montant avec jeu dans l'ouverture centrale 52 de l'élément supérieur et butant contre l'élément supérieur à partir du dessus Se reporter à la figure 8 La butée empêche en outre une déviation ou déformation verticale des éléments ainsi que la surcharge verticale de la plaque tournante lors du serrage des écrous 58 Les anneaux 60, comme l'anneau entretoise 42, peuvent être constitués d'un matériau plastique approprié ayant un faible coefficient de frottement En outre, la butée annulaire 62 est montée avec jeu dans l'ouverture 52 de l'élément supérieur, ce qui évite un frottement indésirable. D'après la description faite jusqu'ici, on verra que le siège et l'élément supérieur à titre d'une même unité ont un mouvement angulaire libre autour de l'axe vertical 34 par rapport à l'élément inférieur et le support du véhicule En même temps, les éléments sont interconnectés verticalement par le moyen de fixation 46 qui sert à lier ensemble les éléments de manière à résister à la séparation verticale lorsqu'ils sont soumis à des forces de traction exercées contre l'élément supérieur, par exemple via un opérateur portant une ceinture dans des conditions de fonctionnement extrêmes. La structure présente en outre un mécanisme d'enclenchement 64 (figures 2, 6 et 9) constitué de parties qui coopèrent respectivement sur les éléments supérieur et inférieur Concernant l'élément inférieur, la partie est ici représentée par un secteur en arc 66 formé dans l'élément et présentant une multitude d'encoches 68, ou positions, débouchant sur une fente 70 en forme d'arc qui est bordée par une partie en arc 72 7 2655297 et est fermée à ses extrémités opposées en 74 pour fournir des butées comme cela apparaîtra maintenant. La partie de coopération qui est supportée par l'élément supérieur 26 a la forme d'une tige transversale 76 montée dans une portion latérale de l'élément supérieur en 78 et dans un support 80 à proximité d'une portion centrale avant de l'élément. L'extrémité extérieure de la tige est latéralement en saillie et comporte une poignée 82 du siège de l'occupant L'extrémité intérieure de la tige est cambrée pour former une branche 84 qui coopère sélectivement avec les encoches des secteurs 66 Un ressort 86 sollicite angulairement la tige dans le sens de l'engagement dans une encoche par la branche 84. Dans un mode de fonctionnement du moyen d'enclenchement, la tige est basculée manuellement pour sortir la branche 84 d'une encoche 78 et se trouve libérée pour venir s'engager dans une autre encoche du secteur Dans le cas présent, à titre d'exemple, les encoches sont espacées angulairement de sept degrés et il existe six encoches, soit une plage angulaire totale de quarante deux degrés ou de vingt-et-un degrés de chaque côté d'une position centrale du siège ou rectiligne dirigée vers l'avant Les butées 74 du secteur sont ainsi espacées angulairement en fonction de cette plage, laquelle est, naturellement, inférieure à 1800 Dans la position du support 80 de la tige, comme représenté en figures 2 et 4, par exemple, le basculement vers l'avant de l'extrémité inférieure de la branche 84 est limité par une lèvre 88 du support 80 de sorte que l'extrémité de la branche peut s'échapper des encoches mais ne peut s'échapper de la fente 70 du secteur et du bord avant 72 de la fente Cela confine ainsi la plage en forme d'arc du siège dans le premier mode à l'étendue de la fente du secteur, soit quarante- deux degrés. Le support 80 comporte deux positions, dont l'une vient d'être décrite, étant maintenu en place par 8 2655297 des attaches amovibles telles que des rivets 90 traversant une paire intérieure d'ouvertures 92 ménagées dans l'élément supérieur 26 (voir figure 9) L'élément supérieur comporte une seconde paire d'ouvertures 94 (figures 2 et 4) espacées latéralement vers l'extérieur par rapport aux ouvertures intérieures et les rivets peuvent être enlevés de façon à déplacer le support vers l'extérieur et être remis en place avec des rivets ou analogue dans les ouvertures extérieures, position représentée en figure 9 Cela a pour effet de déplacer vers l'extérieur la lèvre 88 du support de manière à dégager la partie avant d'une fente avant-arrière 96 de courte longueur ménagée dans l'élément supérieur dans laquelle la branche 84 se déplace, lui permettant d'aller d'avantage vers l'avant et vers le haut (figure 6) de manière à s'échapper de la fente du secteur et ainsi des butées 74 de l'extrémité de la fente, d'o il résulte que l'élément supérieur et le siège peuvent basculer angulairement à l'extérieur des confins du secteur. Avec le support 80 dans la position venant d'être décrite, on obtient un second mode de fonctionnement du moyen d'enclenchement, donnant dans ce cas à l'élément supérieur et au siège une plage angulaire de 1800 de sorte que le siège est dirigé vers l'arrière Le verrouillage du siège dans cette position ou mode est effectué par la réception de la branche 84 dans une encoche arrière 98 ménagée dans l'élément inférieur, voir la figure 5 L'encoche est, dans le présent mode de réalisation, façonnée comme représenté, de manière à faciliter le déplacement de la branche de la tige pour l'amener dans la position de verrouillage et la sortir de cette position. On dispose d'un troisième mode de fonctionnement lorsque la tige est basculée et retenue manuellement afin de maintenir la branche de la tige hors de l'encoche arrière et du secteur avant de façon que le siège puisse osciller librement sur la plaque 9 2655297 tournante, mais on préfère que la tige puisse être libérée de manière à ramener sa branche dans le secteur avant dans une position dirigée directement vers l'avant Naturellement, lorsque le siège est dirigé vers l'avant, la conduite du tracteur est facilitée, et dans certains cas, la mise en place du siège dans l'une des positions de chaque côté ou directement vers l'avant et à l'intérieur de la plage de quarante-deux degrés peut rendre plus commodes certains aspects du fonctionnement du tracteur En outre, lorsque le mécanisme d'enclenchement est libéré de manière à dégager le secteur, il est plus facile d'entrer dans le tracteur et de le quitter. Comme on l'aura remarqué, la présente divulgation est basée sur un mode de réalisation de l'invention ayant la préférence, qui a comme caractéristique une construction robuste, peu coûteuse, une certaine souplesse et versatilité dans son fonctionnement et un mécanisme d'enclenchement commode. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 2655297 REVEND ICATIONS 1 Mécanisme pivotant pour siège ou analogue, caractérisé en ce qu'il comprend: un élément inférieur ( 24) en forme de plaque, fixé dans une position sensiblement horizontale, un élément supérieur ( 26) en forme de plaque sensiblement horizontal, superposé à l'élément inférieur et espacé du dessus de celui-ci et présentant une ouverture ( 52) centrée sur un axe vertical ( 34) traversant les éléments, un moyen de plaque tournante ( 32) sous forme d'un anneau autour de l'axe et interposé entre les éléments pour supporter l'élément supérieur à des fins de mouvement angulaire sur l'élément inférieur, un moyen de retenue ( 54) centré sur l'axe et chevauchant l'ouverture de l'élément supérieur, un moyen de roulement annulaire ( 60) interposé entre la partie inférieure du moyen de retenue et la partie supérieure de l'élément supérieur, et un moyen de fixation ( 46) centré sur l'axe et assujetti à l'élément inférieur à l'intérieur de l'anneau de la plaque tournante et s'étendant vers le haut à travers cet anneau et à travers l'ouverture de l'élément supérieur et fixé au moyen de retenue. 2 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de fixation ( 46) sert à tirer l'élément supérieur vers le bas par rapport à l'élément inférieur, et en ce qu'un moyen de butée ( 62) est interposé entre les éléments de manière à limiter le mouvement de l'élément supérieur vers le bas. 3 Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de butée ( 62) comprend un anneau entourant avec jeu l'ouverture ( 52) de l'élément supérieur. 4 Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'anneau est rigide et est en une pièce avec le moyen de retenue ( 54). Mécanisme selon la revendication 1, dans lequel le moyen de fixation ( 46) comporte une multitude il 2655297 de boulons verticaux ( 50) disposés dans un cercle ayant le même centre que l'anneau de la plaque tournante. 6 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'enclenchement ( 64) pouvant être verrouillé de façon sélective entre les éléments pour éviter le déplacement angulaire de l'élément supérieur et pouvant être libéré afin de permettre un tel déplacement angulaire. 7 Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen d'enclenchement ( 64) lorsqu'il est libéré peut être de nouveau verrouillé dans un mode permettant de limiter le déplacement angulaire à une plage prédéterminée inférieure à 3600. 8 Mécanisme selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen d'enclenchement ( 64), lorsqu'il est libéré peut être de nouveau verrouillé dans un autre mode qui permet le déplacement angulaire de l'élément supérieur de 1800. 9 Mécanisme selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen d'enclenchement ( 64), lorsqu'il est libéré peut fonctionner dans un autre mode qui permet le déplacement angulaire de l'élément supérieur de 3600. Mécanisme selon la revendication 6, dans lequel le moyen d'enclenchement ( 64) peut fonctionner dans des premier, second et troisième modes lorsqu'il est libéré et verrouillé de nouveau de manière à fournir un déplacement angulaire de l'élément supérieur, respectivement, dans une première plage inférieure à 180 , une seconde plage de 180 et une troisième plage de 3600. 11 Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen d'enclenchement ( 64) est construit et agencé de manière à fournir une multitude de positions verrouillées dans une plage angulaire comprise entre 35 et 500. 12 Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen en arc ( 66) placé sur l'élément inférieur présente une multitude de positions de verrouillage ( 68) espacées angulairement les unes des autres, des butées ( 74) aux extrémités opposées, distantes angulairement l'une de l'autre, du moyen en forme d'arc servant à déterminer la longueur angulaire du moyen en forme d'arc, un élément d'enclenchement ( 76) mobile sur l'élément supérieur pour engagement sélectif dans les positions de verrouillage et libération pour quitter ces positions, un moyen ( 86) sollicitant l'élément d'enclenchement vers l'engagement dans la position de verrouillage, et un moyen de limite ( 80, 88) pouvant venir en contact avec l'élément d'enclenchement pour limiter son mouvement d'une façon suffisante pour le libérer des positions de verrouillage mais insuffisante pour se dégager des butées. 13 Mécanisme selon la revendication 12, caractérisé en ce que le moyen de limite peut être mis sélectivement en position pour permettre un mouvement supplémentaire de libération de l'élément d'enclenchement qui est suffisant pour se dégager des butées et donc permettre le déplacement angulaire de l'élément supérieur au-delà de la plage du moyen en forme d'arc. 14 Mécanisme selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend une partie pouvant recevoir l'élément d'enclenchement sur l'élément inférieur, distant angulairement de la plage du moyen angulaire afin de fixer l'élément supérieur dans une position dégagée angulairement du moyen angulaire. 15 Mécanisme selon la revendication 14, caractérisé en ce que la partie pouvant recevoir l'élément d'enclenchement est espacée angulairement d'un angle de l'ordre de 1800 par rapport au point médian du moyen en forme d'arc. 16 Mécanisme selon la revendication 14, caractérisé en ce que la partie pouvant recevoir l'élément d'enclenchement sur l'élément supérieur est construite de façon que l'élément d'enclenchement, lorqu'il est maintenu dans sa position de libération, dégagera ladite partie afin de permettre un déplacement angulaire de l'élément supérieur de 360 . 17 Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1-16, comprenant un mécanisme d'enclenchement pouvant être sélectivement verrouillé et libéré ( 64), pour un siège de véhicule comportant un élément supérieur ( 26) de support de siège et un élément inférieur ( 24) pouvant être fixé à un support, pivotant ensemble sur un axe vertical ( 34) pour permettre le déplacement angulaire de l'élément supérieur par rapport à l'élément inférieur, caractérisé en ce qu'il peut fonctionner entre les éléments pour contrôler la plage angulaire de déplacement de l'élément supérieur, et en ce au'il comprend un moyen en forme d'arc ( 66) sur l'élément inférieur qui présente une multitude de positions de verrouillage ( 68) espacées angulairement les unes des autres, des butées ( 74) aux extrémités opposées, distantes angulairement, du moyen en forme d'arc permettant de déterminer la longueur angulaire de ce moyen, un élément d'enclenchement ( 76) mobile sur l'élément supérieur pour venir s'engager sélectivement dans les positions de verrouillage et s'en désengager, un moyen ( 86) sollicitant l'élément d'enclenchement vers un engagement dans la position de blocage, et un moyen de limite ( 80, 88) pouvant venir en contact avec l'élément d'enclenchement pour limiter son mouvement d'une façon suffisante pour le libérer des positions de verrouillage mais insuffisante pour se dégager des butées. 18 Mécanisme selon la revendication 17, caractérisé en ce que le moyen de limite peut être sélectivement placé pour permettre un mouvement supplémentaire de libération de l'élément d'enclenchement qui soit suffisant pour se dégager des butées et permettre ainsi le déplacement angulaire de l'élément supérieur au-delà de la plage du moyen en forme d'arc. 14 2655297 19 Mécanisme selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il comprend une partie de réception de 11 élément d'enclenchement sur l'élément supérieur distante angulairement de la plage du moyen angulaire pour fixer l'élément supérieur dans une position dégagée angulairement du moyen angulaire. Mécanisme selon la revendication 19, caractérisé en ce que la partie de réception de cet élément est distante angulairement de f O l'ordre de 1800 du point médian du moyen en forme d'arc. 21 Mécanisme selon la revendication 19, caractérisé en ce que sa partie de réception sur l'élément supérieur est construite de façon qu'il dégage, lorsqu'il est maintenu dans sa position de libération, ladite partie de façon à permettre le déplacement angulaire de l'élément supérieur de 360 .