Brevet FR2704188A1 — publié le 19941028

L'invention concerne un dispositif de fixation d'une pièce sollicitée à la flexion, notamment d'une tige d'appui-tête d'un siège de véhicule, sur une pièce profilée creuse à section transversale non circulaire, notamment sur la partie profi- lée supérieure du châssis du siège de véhicule. Dans le cas de chocs s'exerçant de l'arrière sur un véhicule, pour chaque occupant du véhicule qui se trouve assis, la zone englobant la tête est fortement accélérée vers l'arrière, ce qui peut entraîner des blessures mortelles de la colonne vertébrale si ce mouvement n'est pas arrêté. C'est pour cette raison qu'habituellement, un appui-tête est fixé sur la partie supérieure de châssis du dossier du siège du véhicule. Lors d'un choc s'exerçant de l'arrière sur le véhicule, le mouvement vers l'arrière de la zone englobant la tête de l'occupant assis est ar- té et freiné par un tel appui-tête, ce qui réduit le risque de blessures graves de la colonne vertébrale. Un tel appui-tête est habituellement constitué d'un élément rembourré à par- tir duquel s'étendent vers le bas deux tiges d'appui-tête qui sont fixées sur la partie supérieure de châssis du dossier de siège, en étant éventuellement réglables en hauteur. Si un occupant du véhicule heurte de la tête l'élément rembourré de l'appui-tête, les tiges d'appui-tête sont sollicitées à la flexion, tandis que la partie supérieure de châssis, sur ou dans laquelle les tiges d'appui-tête sont logées, est sollicitée à la torsion et/ou à la flexion. Jusqu'à présent, il est usuel de fixer un appui-tête à la partie supérieure de chassis d'un dossier de siège, qui est réalisée sous la forme d'un tube, en ména- geant par repoussage une cuvette dans la partie supérieure de châssis en chacun des emplacements de montage prévus pour les tiges d'appui-tête et en soudant dans les cuvettes ainsi formées deux tronçons de tube qui ont un diamètre intérieur suffisamment grand pour pouvoir recevoir les deux tiges d'appui-tête. La position et l'écartement des tronçons de tube correspondent à la position et l'écartement des tiges de l'appui- tête à fixer. Il est usuel aussi que la partie supérieure de châssis du dossier de siège soit pourvue de trous sur lesquels sont soudés des tronçons de tube de configuration adaptée, les tiges d'appui-tête étant alors engagées dans ces trous de la partie supérieure de châssis. Il est possible aussi d'obtenir le résultat voulu sans tronçons de tube de raccordement et de prévoir uniquement un certain écrasement de la partie supérieure de châssis du dossier de siège et de pourvoir cette partie, le long de la zone de plus grande dimension transversale ainsi formée, - de trous dans lesquels on dispose les tiges d'appui-tête. Pour assurer un meilleur guidage du déplacement des tiges d'appui-tête, des éléments en matière plastique à passages cylindriques sont alors disposés par dessus les trous. Dans la période la plus récente, I'évolution dans le domaine de la construc- tion des véhicules s'est faite en utilisant, à la place de pièces en acier, des pièces de plus forte épaisseur en d'autres matériaux, notamment en aluminium. On a alors envisagé aussi de réaliser le châssis des sièges de véhicule en éléments profilés en aluminium à section transversale non circulaire qui, bien qu'ils soient liés à des coûts plus élevés que des tubes en acier, offrent toutefois l'avantage d'un gain de poids, d'une adaptation de la forme profilée aux conditions requises, grâce à l'extrusion, de l'absence de nécessité d'un vernissage et d'une meilleure aptitude au recyclage. Toutefois, comparé à l'acier, I'aluminium possède un module d'élasticité plus faible, de sorte que, pour la structure de châssis d'un siège en aluminium, on doit utiliser des éléments profilés creux ayant une plus grande dimension transversale, afin notamment d'obtenir la rigidité à la flexion de la structure de dossier qui est rendue nécessaire par la zone de transition entre l'assise et le dossier. Le fait qu'un gain de poids soit néanmoins possible est dû à la possibilité d'adapter d'une manière précise la forme profilée des éléments profilés en aluminium à la sollicita- tion en flexion à laquelle il faut s'attendre, ce qui signifie qu'un gain peut être réa- lisé sur l'épaisseur de paroi en des emplacements déterminés. La raison en est que c'est surtout une grande distance entre la partie travaillant à la traction et la partie travaillant à la compression qui est importante pour la rigidité à la flexion. Les dispositifs connus mentionnés dans le préambule qui servent à la fixa- tion des tiges d'appui-tête sur la partie supérieure de châssis d'un dossier de siège sont toutefois basés sur la fabrication du dossier de siège en tubes d'acier. Par conséquent, ces types de structure ne peuvent être utilisés que dans le cas de tubes d'acier et ne peuvent pas être transposés sans difficulté au cas de structures de châssis de siège qui sont constituées d'éléments profilés creux en aluminium à section transversale non circulaire. La raison en est que, dans le cas d'une adapta- tion optimale d'un élément profilé en aluminium, d'un dossier de siège, à la sollici- tation à la flexion exercée dans la zone de la fixation de l'appui-tête, il n'existe que des réserves réduites de résistance mécanique pour pouvoir accepter sans modifi- cation le type connu de fixation. En effet, dans ce type de fixation, lorsque des ef- forts de flexion et/ou de torsion s'exercent dans la partie supérieure de châssis, il apparaît localement des contraintes très élevées qui provoqueraient un pliage et un arrachement localisés de la paroi relativement peu résistante de la partie supé- rieure de châssis qui est constituée d'un élément profilé en aluminium. En outre, la fixation de tronçons de tube par soudage sur la partie supérieure de châssis pro- voque un affaiblissement supplémentaire du matériau dans la région de la zone affectée thermiquement. L'invention a pour but de fournir un dispositif, du type défini dans le préam- bule, qui puisse être utilisé aussi dans le cas de pièces profilées creuses en alu- minium ou en un alliage d'aluminium. Conformément à l'invention, ce but est atteint par au moins une pièce de raccordement qui entoure par complémentarité de formes la pièce profilée creuse et qui est pourvue d'un trou dans lequel la pièce sollicitée à la flexion est logée. -Ainsi, la pièce de raccordement prévue conformément à l'invention en au moins un exemplaire sert à loger la pièce sollicitée à la flexion, par exemple une tige d'appui-tête, cette pièce de raccordement entourant la pièce profilée creuse, par exemple la partie profilée supérieure de châssis d'un dossier, et transmettant les efforts de la tige d'appuitête, par complémentarité de formes, surtout aux zones superficielles extérieures de la pièce profilée creuse qui sont éloignées de l'axe o10 longitudinal de la pièce profilée. Cet agencement permet que les efforts de flexion et/ou de torsion soient appliqués à la pièce profilée creuse avec des pointes de contrainte très peu prononcées et peu étendues en des emplacements particuliers. Des exemples de réalisation particulièrement préférés de l'invention sont décrits ci-après en détail en regard des dessins annexés. On voit: à la, figure 1, une vue en coupe du montage d'une pièce de raccordement conforme à l'invention sur la partie profilée supérieure de châssis d'un siège de véhicule, aux figures 2a et 2b, une vue de face et une vue en coupe d'une pièce de raccordement dans le cas d'un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, aux-figures 3, 4 et 5, des vues en coupe de pièces de raccordement dans d'autres exemples de réalisation du dispositif conforme à l'invention, aux figures 6a et 6b, une pièce de raccordement, coulée autour d'un élément profilé de châssis, conformément à encore un autre exemple de réalisation de l'invention et, à la figure 7, une vue en perspective, schématique, de l'agencement d'un appui-tête sur un siège de véhicule au moyen d'un exemple de réalisation du dis- positif conforme à l'invention. Conformément à la figuré 7, un appui-tête est habituellement fixé au moyen de deux tiges d'appui-tête sur la partie profilée supérieure 1, à section transversale non circulaire, du châssis d'un dossier de siège. Pour fixer les tiges d'appui-tête, il est 'prévu deux pièces de raccordement 2 qui entourent par complémentarité de formes la partie profilée supérieure de châssis 1 et qui sont pourvues de trous dans lesquels s'engagent respectivement les tiges d'appui-tête. Dans l'exemple de réa- lisation représenté à la figure 7, des trous sont aussi prévus dans la partie profilée supérieure de châssis 1, d'une façon telle que les tiges d'appui-tête traversent les trous ménagés dans les pièces de raccordement 2 et les trous ménagés dans cette partie profilée supérieure de châssis 1. Un premier exemple de réalisation de la pièce de raccordement 2 prévue conformément à l'invention est représenté à la figure 1 en vue en coupe, la figure 1 montrant également la manière dont la pièce de raccordement 2 est fixée à la par- tie profilée supérieure de châssis 1. Ainsi que cela est représenté à la figure 1, la pièce de raccordement 2, qui, à l'état initial, entoure la partie profilée de châssis 1 avec un certain jeu, est enfilée sur cette partie profilée 1 jusqu'à l'emplacement convenant pour recevoir une tige d'appui-tête, avant qu'on ne cintre la partie profilée de châssis 1 pour constituer le châssis de dossier de siège. La pièce de raccordement 2 est alors écrasée au moyen de deux mâchoires de presse 3 de façon à être immobilisée sur la partie profilée de châssis 1. Des trous destinés à recevoir la tige d'appui-tête sont ensuite ménagés simultanément dans la pièce de raccordement 2 et la partie profilée de châssis 1. Les figures 2a et 2b représentent un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention dans lequel la pièce de raccordement 1 est pourvue de tron- çons de tube qui sont réalisés, au formage, suivant le même axe que les trous de la pièce de raccordement et de la partie profilée de châssis 1 et à travers lesquels les tiges d'appui-tête sont respectivement introduites. Ainsi que cela est représenté aux figures 2a et 2b, I'aile profilée 4, qui est habituellement prévue dans les parties profilées supérieures de châssis 1 et qui constitue un conduit à usages multiples dans lequel des clavettes prévues pour le dossier ou le revêtement de toile sont fixées au moyen de blocs emboîtés ou par des vis, peut être utilisée pour empêcher la pièce de raccordement 2 d'être déplacée en translation sur la partie profilée de châssis 1. A cet effet, conformément à la figure 2a, I'aile profilée 4 est découpée et repliée à l'endroit de la face frontale de la pièce de raccordement 2, c'est-à-dire à l'endroit o la partie profilée 1 sort de la pièce de raccordement 2, d'une façon telle que cette aile profilée 4 vient en appui sur la surface frontale de la pièce de raccor- dement 2 et immobilise cette dernière dans la direction axiale. A la figure 2, la posi- tion normale de l'aile profilée 4 est représentée au moyen d'une vue en coupe passant par la pièce de raccordement 2. Un tel agencement, au moyen duquel la pièce de raccordement 2 est empêchée de se déplacer en translation axiale, peut aussi être prévu dans les exemples de réalisation de l'invention qui sont représen- tés aux figures 3 et 4. La figure 3 représente un exemple de réalisation de l'invention dans lequel la pièce de raccordement 2 est constituée de deux éléments 2a et 2b qui sont as- semblés au moyen d'une jonction par accrochage 5. Les éléments 2a et 2b de la pièce de raccordement sont rabattus l'un sur l'autre autour de la partie profilée 1 et ces éléments 2a et 2b sont ensuite rendus solidaires l'un de l'autre d'une manière inséparable par écrasement de la jonction par accrochage 5, ainsi que de la jonc- tion, du type cheville à ergots, qui est prévue du côté opposé entre les deux élé- ments 2a et 2b. Les figures 4 et 5 représentent aussi des vues en coupe d'exemples de réa- lisation de l'invention dans lesquels il est prévu des pièces de raccordement 2 en deux éléments 2a et 2b qui sont réunis entre eux au moyen de jonctions par en- clenchement 6, 7 ou 8 qu'il suffit de soumettre à un emboîtement mutuel autour de la partie profilée de châssis 1. La figure 6 représente enfin une pièce de raccordement 2 qui est formée par coulée autour de la partie profilée de châssis 1. Les deux moitiés, non représen- tées, du moule nécessaire à cet effet entourent à l'état emboîté la partie profilée de châssis 1, d'une façon telle que les surfaces de contact sont étanches vis-à-vis de la matière fondue destinée à la coulée de la pièce de raccordement 2. Pour ne pas avoir à faire appel à des éléments spéciaux d'étanchéité, I'aile profilée 4 peut être maintenue à distance dans la zone des deux moitiés de moule. La pièce de rac- cordement 2 obtenue par coulée se maintient sur la partie profilée de châssis 1, étant donné qu'au refroidissement, elle fait l'objet d'un retrait autour de cette der- nière. Dans cette réalisation, des trous peuvent déjà être prévus à la coulée dans la pièce de raccordement 2. Dans les exemples de réalisation de l'invention qui sont représentés aux fi- gures 1 à 6, il est aussi prévu, dans la partie profilée de châssis 1, des trous qui coïncident avec les trous de la pièce de raccordement 2. Dans ces réalisations, la tige d'appui-tête traverse les trous de la pièce de raccordement et de la partie profi- lée de châssis 1. Il est toutefois également possible de réaliser aussi la pièce de raccordement 2 d'une façon telle que son trou soit décalé vis-à-vis de la partie profilée de châssis 1. On peut par exemple obtenir ce résultat en prolongeant transversalement la pièce de raccordement et en prévoyant dans cette partie de prolongement transversal le trou destiné à recevoir la tige d'appui-tête. Cette réali- sation peut être avantageuse dans le cas de sièges spécialement rembourrés pour lesquels le couple de torsion transmis à la partie profilée de châssis est insignifiant, que le trou ménagé dans la pièce de raccordement 2 soit décalé vis-à-vis de la partie profilée de châssis 1 ou qu'il traverse cette dernière, étant donné que le pro- duit de la force par la distance normale ne varie alors pas. Le dispositif conforme à l'invention se prête notamment à la fixation d'une p pièce sollicitée à la flexion, par exemple de la tige d'un appuitête d'un siège de véhicule, sur une pièce profilée creuse à section transversale non circulaire, no- tamment sur la partie supérieure de châssis d'un siège de véhicule en aluminium ou en un alliage d'aluminium. Dans ce cas, la pièce de raccordement associée peut aussi être en aluminium ou en un alliage d'aluminium et être par exemple formée par extrusion. Etant donné que, dans le cas de cette réalisation, il n'apparaît pas de pointes de contrainte lorsque des forces s'exercent sur la pièce profilée creuse, par exemple la partie profilée de châssis, cette partie profilée de châssis peut être réa- lisée d'une manière plus légère, des cordons de soudure n'étant pas nécessaires et cette réalisation se prêtant particulièrement bien à la fabrication de pièces en série en raison de la technique d'extrusion d'aluminium qui est utilisée. Le dispositif conforme à l'invention peut être utilisé non seulement d'une manière particulière pour la fixation d'une tige d'un appui-tête d'un dossier de vé- hicule sur la partie profilée supérieure du châssis de dossier, mais aussi d'une ma- nière générale dans les cas o des couples de flexion et/ou de torsion doivent être appliqués sur une pièce profilée creuse à section transversale non circulaire, sans qu'il apparaisse de pointes élevées de contraire dans l'élément profilé. Ceci est par exemple aussi le cas dans la réalisation de châssis en treillis tubulaire pour véhi- cules automobiles. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'une pièce sollicitée à la flexion, notamment d'une tige d'appui-tête d'un siège de véhicule, sur une pièce profilée creuse à section transversale non circulaire, notamment sur la partie profilée supérieure du châssis du siège de véhicule, caractérisé par au moins une pièce de raccordement (2) qui entoure par complémentarité de formes la pièce profilée creuse (1) et qui est pour- vue d'un trou dans lequel la pièce sollicitée à la flexion est logée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce profilée creuse (1) est en aluminium ou en un alliage d'aluminium. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pièce de raccordement (2) est en aluminium ou en un alliage d'aluminium. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, sur la pièce de raccordement (2), il est réalisé, au formage, des tronçons de tube destinés à loger la pièce sollicitée à la flexion. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le trou ménagé dans la pièce de raccordement (2) est réalisé suivant le même axe que les trous ménagés dans la pièce profilée creuse (1). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce de raccordement (2) est empêchée de se déplacer en translation axiale sur la pièce profilée creuse (1). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce de raccordement (2) est constituée de deux éléments (2a et 2b) qui sont réunis l'un à l'autre à demeure. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments (2a, 2b) de la pièce de raccordement (2) sont réunis entre eux au moyen de liaisons par enclenchement (7, 8, 9). 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de rac- cordement (2) est formée par coulée autour de la pièce profilée creuse (1).