Brevet FR2729621A1 — publié le 19960726

ABSORBEUR DE CHOC, NOTAMMENT APPUI-TETE POUR SIEGE DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un absorbeur de choc, notamment un appui-tête pour siège de véhicule automobile, et plus particulièrement un tel absorbeur tel qu'un appui-tête comprenant une structure de support et une zone d'appui. On connaît de tels appuis-tête, dans lesquels la structure de support est reliée à l'armature du siége, généralement par l'intermédiaire de deux tiges engagées dans cette armature. La zone d'appui est constituée par une matière expansée ou un rembourrage de fibres, et est éventuellement recouverte d'une enveloppe textile. Ce genre d'appui-tête a en particulier pour but d'assurer le confort de l'usager, mais il vise essentiellement à sa sécurité en évitant des lésions de la colonne vertébrale dues à des chocs provenant de l'arrière du véhicule. De tels chocs entraînent en effet un brusque recul de la tête par rapport au tronc, pouvant entraîner une rupture de la colonne. Toutefois, ces appuis-tête peuvent présenter un certain danger en ce que la tête peut les heurter brutalement lors d'un choc arrière. Le risque est alors d'un traumatisme dû au choc de la tête sur la structure porteuse de l'appui-tête, correspondant à l'énergie cinétique de la tête, malgré le rembourrage de la zone d'appui. En outre, la tête peut rebondir et provoquer à la colonne vertébrale une lésion de sens inverse à celle que l'appui-tête était sensé éviter, notamment lorsqu'un choc frontal suit immédiatement le choc arrière. La présente invention vise à pallier ces inconvénients, en foumissant un absorbeur de choc perfectionné, et notamment un appui-tête pour siège de véhicule automobile susceptible d'absorber l'énergie cinétique de la tête du passager dans le cas où le véhicule est heurté par l'arrière.. A cet effet, I'invention a pour objet un absorbeur de choc, et notamment un appui-tête pour siège de véhicule automobile, du type comprenant une structure de support et une zone d'appui, caractérisé par le fait qu'il comprend deux organes munis de surfaces divergentes, ces organes ayant des formes homologues et des positions respectives leur permettant de s'encastrer l'un dans l'autre, et étant disposés entre ladite structure de support et ladite zone d'appui, lesdites surfaces du premier de ces organes, situé du côté divergent desdites surfaces du deuxième organe, ayant une ouverture plus grande que celle desdites surfaces du deuxième organe. Par surfaces divergentes, on entend tout type de surface, plane ou non, s'écartant d'un point, d'une ligne, ou, plus généralement d'une zone de l'espace. A titre d'exemple, des dièdres, des cônes et des pyramides, ou des troncs de cône ou de pyramide constituent des surfaces divergentes au sens où on l'entend ici. Ainsi, I'énergie cinétique provenant de la vitesse relative de la tête de l'usager par rapport à l'appui-tete est absorbée, en particulier par la déformation des organes précités, permettant leur encastrement, mais essentiellement, comme a pu le constater la déposante, par l'effet du frottement entre les surfaces convergentes des deux organes lors de leur encastrement. Par ailleurs, une telle structure peut être fabriquée moyennant des coûts relativement peu élevés, par exemple en réalisant lesdits organes sous la forme de feuilles de matière plastique injectées ou thermoformées, suivant le matériau dans lequel elles sont réalisées. Dans un premier mode de réalisation, lesdites surfaces convergent dans la direction opposée à celle d'où provient le choc, notamment vers carrière du véhicule lorsqu'il s'agit d'un appui-tête et que ce demier est monté sur le siège, le premier organe étant disposé entre la zone d'appui et le deuxième organe, et le deuxième organe étant situé entre le premier organe et la structure de support. Dans un autre mode de réalisation, lesdites surfaces convergent dans la direction d'où provient le choc, notamment vers l'avant du véhicule lorsqu'il s'agit d'un appui-tête et que ce demier est monté sur le siège, le premier organe étant alors disposé entre la structure de support et le deuxième organe, et le deuxième organe étant situé entre le premier organe et la zone d'appui. Plus particulièrement, L'organe situé entre la structure de support et l'autre organe peut être disposé à une certaine distance de ladite structure de support. Egalement dans un mode de réalisation particulier de l'invention, lesdites surfaces sont reliées par un voile sensiblement perpendiculaire à la direction du choc, notamment à la direction avanVarrière du véhicule lorsque ledit appui-tête est monté sur le siège. Lesdites surfaces peuvent notamment être des surfaces coniques. Ledit voile peut former un rebord en appui sur ladite structure de support sur au moins une partie de sa périphérie. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le coefficient de frottement entre les surfaces en contact des deux dits organes est compris entre 0,2 et 0,7, et de préférence de l'ordre de 0,3 à 0,4. On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation particulier de l'invention, en référence au dessin schématique annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en coupe selon la ligne I-I de la figure 2, dun appui-tête selon un mode de réalisation particulier de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne ll-ll de la figure 1; - la figure 3 est une vue simplifiée à plus grande échelle du détail III de la figure 1; - la figure 3' est une vue similaire à la figure 3, du même détail, après qu'un choc a été appliqué à l'appui-tete; et - la figure 4 est une vue similaire à la figure 1, simplifiée, d'un appuitête selon un autre mode de réalisation de l'invention. L'appui-tête des figures 1 à 3 est formé autour d'une structure de support 1 de toute forme convenable, non représentée à la figure 2 pour plus de clarté, solidaire de deux tiges de montage 2 pour la fixation de l'appui-tete au dossier d'un siège de véhicule automobile. Une flèche 3 montre à la figure 1 I'avant du véhicule lorsque l'appui-tete est installé. A l'avant de la structure de support 1 et, ici, à une certaine distance de cette demière, sont installés deux organes absorbeurs d'énergie 4 et 5. L'organe 4 est disposé entre la structure de support 1 et l'organe 5, ce demier se prouvant donc entre l'organe 4 et la face avant 6, ou zone d'appui, de l'appui-tete. En variante, L'organe 4 pourrait être en appui par sa partie arrière sur la structure de support 1. Les deux organes 4 et 5 sont de construction similaire. Ils comportent tous deux une plaque de base 7, 7' respectivement, formant un voile réunissant par la périphérie de leur plus grande base un ensemble de troncs de cône 8, 8'. Les plaques de base 7, 7' sont sensiblement perpendiculaires à l'axe du véhicule, qui se trouve donc sensiblement parallèle aux axes des axes des troncs de cône. Chaque tronc de cône 8 est coaxial à un tronc de cône 8' et les troncs de cône sont évasés vers l'avant, de sorte que les sommets des troncs de cône 8' sont engagés à l'intérieur des troncs de cône 8. Le demi angle au sommet a des troncs de cône 8 est plus petit que celui, b. des troncs de cônes 8', de sorte que, les organes absorbeurs d'énergie 4 et 5 étant ici au contact l'un de l'autre, les surfaces périphériques extérieures des troncs de cône 8' sont en butée contre les arêtes limitrophes 9 de la plaque de base 7 et des troncs de cône 8. A titre d'exemple, les organes absorbeurs 4 et 5 peuvent être réalisés en polypropylène, le coefficient de frottement de leurs surfaces au contact pouvant être d'environ 0,3 ou 0,4. L'ensemble qui vient d'être décrit est noyé dans une mousse 10 destinée à donner sa forme à l'appui-tete, et est éventuellement recouvert d'une enveloppe 11, par exemple en matériau textile. La répartition et la dureté de la mousse sont choisies de manière à ne pas perturber le fonctionnement des organes absorbeurs 4 et 5 tel qu'il va maintenant être décrit. Lorsqu'un choc est appliqué sur la zone d'appui 6 de l'appui-tête, ce qui se produit lorsque le véhicule est heurté par l'arrière et qu'en conséquence la tête du passager est projetée sur l'appui-tete, L'organe absorbeur 5 appuie sur l'organe absorbeur 4 de sorte que, dans un premier temps, ce demier est amené sensiblement au contact de la structure de support 1 qui le bloque. L'effort continuant à s'exercer, les troncs de cône 8' forcent sur les troncs de cône 8, les premiers ayant tendance à se refermer selon les flèches A de la figure 3' pour pénétrer dans les seconds qui, de leur côté, ont tendance à s'évaser selon les flèches B. Ces déformations dissipent déjà une partie de l'énergie du choc, c'est à dire ici de l'énergie cinétique de la tête du passager. Les déformations qui viennent d'être décrites amènent une partie de la surface extérieure des troncs de cône 8' au contact de la surface intérieure des troncs de cône 8, ces parties glissant l'une sur l'autre dans le mouvements d'encastrement des troncs de cône les uns dans les autres. II en résulte un frottement responsable de la dissipation d'une autre partie de l'énergie du choc. On a pu montrer qu'il était ainsi possible de dissiper jusqu'à plus de 90% de l'énergie du choc, dont environ 10% par déformation et environ 80% par frottement. Seuls 10% de l'énergie sont donc dans ce cas susceptibles d'être absorbés par la tête du passager, ce qui à pour effet de considérablement réduire le danger d'un tel choc. La figure 4 montre un autre mode de réalisation dans lequel les plaques de base 20, 21 comportent, sur au moins une partie de leur périphérie, des rebords 22, 23 respectivement. Ces rebords reposent par leur bordure libre sur la structure 24. Le reste de l'appui-tete de la figure 4 peut être réalisé comme celui des figures précédentes. On observera que, dans les deux modes de réalisation représentés, les troncs de cône ont leur partie évasée dirigée vers l'avant du véhicule. II est bien évidemment concevable de les disposer en sens inverse, sous réserve que les troncs de cône ayant leur plus grand angle au sommet soient placés entre les autres troncs de cône et la structure de support. La description qui précéde se réfère à un appui-tête pour siège de véhicule automobile, mais l'invention peut aussi bien être appliquée à tout autre type d'absorbeur de choc. REVENDICATIONS 1- Absorbeur de choc, notamment appui-tète pour siège de véhicule automobile, comprenant une structure de support (1;24) et une zone d'appui (6), caractérisé par le fait qu'il comprend deux organes (4,5;20,21) munis de surfaces divergentes (8,8'), ces organes ayant des formes homologues et des positions respectives leur permettant de s'encastrer l'un dans l'autre et étant disposés entre ladite structure de support et ladite zone d'appui, lesdites surfaces (8') du premier (5) de ces organes, situé du côté divergent desdites surfaces (8) du deuxième organe (4), ayant une ouverture plus grande que celle desdites surfaces du deuxième organe. 2- Absorbeur de choc, notamment appui-tête, selon la revendication 1, dans lequel lesdites surfaces (8,8') convergent dans la direction opposée à celle d'où provient le choc, notamment vers l'arrière du véhicule lorsque l'appui-tete est monté sur le siège, le premier organe (5) étant disposé entre la zone d'appui et le deuxième organe (4) et le deuxième organe étant situé entre le premier organe et la structure de support. 3- Absorbeur de choc, notamment appui-tête, selon la revendication 1, dans lequel lesdites surfaces convergent dans la direction d'où provient le choc, notamment vers l'avant du véhicule lorsque l'appui-tete est monté sur le siège, le premier organe étant disposé entre la structure de support et le deuxième organe et le deuxième organe étant situé entre le premier organe et la zone d'appui. 4- Absorbeur de choc, notamment appui-tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'organe situé entre la structure de support et l'autre organe est sensiblement au contact de ladite structure de support. 5- Absorbeur de choc, notamment appui-tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel lesdites surfaces sont reliées par un voile (7,7') sensiblement perpendiculaire à la direction du choc, notamment à la direction avantiarrière du véhicule lorsque ledit appui-tête est monté sur le siège. 6- Absorbeur de choc, notamment appui-tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lesdites surfaces sont des surfaces coniques. 7- Absorbeur de choc, notamment appui-tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ledit voile forme un rebord (22,23) en appui sur ladite structure de support sur au moins une partie de sa périphérie. 8- Absorbeur de choc, notamment appui-tête, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le coefficient de frottement entre les surfaces en contact des deux dits organes est compris entre 0,2 et 0,7. 9- Absorbeur de choc, notamment appui-tête, selon la revendication 8, dans laquelle ledit coefficient de frottement est de l'ordre de 0,3 à 0,4.