Brevet FR2857305A1 — publié le 20050114

Siège de véhicule automobile à dossier articulé comportant des moyens de blocage du dossier en cas de choc frontal. La présente invention concerne un siège de véhicule automobile à dossier articulé, c'est à dire comportant un dossier pivotant sur l'assise, et comportant des moyens de blocage du dossier en cas de choc frontal. On connaît déjà des sièges dits "à ceinture de sécurité embarquée", c'est à dire dans lesquels un point de fixation supérieur de la ceinture de sécurité est solidaire du dossier, en partie supérieure de celui-ci. Avec un siège de ce type, en cas de choc avant, le passager du siège, qui a mis sa ceinture de sécurité, est projeté vers l'avant par les forces d'inertie et exerce donc un effort important sur la ceinture de sécurité, laquelle transmet cet effort au dossier du siège. Il en résulte un couple important au niveau de l'articulation du dossier sur l'assise. En cas de choc violent, ce couple peut être très important, et dépasser les capacités de résistance des mécanismes de réglage de l'inclinaison du dossier, ou des systèmes classiques de verrouillage en position du dossier. Il s'ensuit que le dossier risque de pivoter vers l'avant, entraîné par le corps du passager, et ce dernier, bien que maintenu sur le siège par la ceinture, peut venir heurter le pare brise ou d'autres éléments de l'habitacle du véhicule. Remédier à cela en augmentant la résistance mécanique des systèmes d'articulation ou de verrouillage conduirait à augmenter l'encombrement, le poids et le coût de ces systèmes, sans nécessité pour une utilisation normale du siège. Le document WO 92/05978 décrit un système destiné à éviter le pivotement du dossier en cas de collision, ce système étant indépendant des moyens de réglage de l'inclinaison du dossier ou des moyens de verrouillage en position. Ce système comporte une came montée pivotante sur l'armature d'assise, à proximité de l'extrémité inférieure de l'armature de dossier et susceptible de venir en prise, lors d'un pivotement, avec le bord en arc de cercle de cette extrémité inférieure d'armature. La came comporte par ailleurs une masselotte, disposée de manière que la came ne soit pas en prise avec le bord d'armature du dossier en position de repos, c'est à dire lorsque le siège ne subit pas de forte décélération. Par contre, en cas de choc frontal du véhicule, la brusque décélération provoque le pivotement de la came par inertie, la came venant alors s'engager avec le bord inférieur de l'armature de dossier. Si un effort important tend alors à faire également pivoter le dossier, le frottement entre la came et le bord inférieur du dossier tend à entraîner également la came en rotation, et du fait de la forme en développée de cette dernière, provoque un coincement d'autant plus important que le couple de pivotement exercé sur le dossier est lui-même important. Pour améliorer le frottement, le bord inférieur de l'armature et/ou la came peuvent comporter des rainures ou dentelures propres à renforcer l'engagement de la came avec le dossier, et donc à assurer encore mieux l'effet d'arc- boutement entre eux. On arrive ainsi très rapidement à un blocage total du dossier, empêchant de manière totalement fiable son pivotement vers l'avant par rapport à l'assise. Toutefois, certains sièges comportent des systèmes de réglage en position de l'assise, généralement constitués par un ensemble de biellettes articulées monté entre l'armature d'assise et des glissières assurant la liaison sur le plancher du véhicule et classiquement utilisées pour le réglage en position longitudinale du siège. Le système de réglage en position de l'assise, couramment appelé mécanisme de rehausse, est en général prévu pour pouvoir régler la position de l'assise en hauteur et souvent aussi en inclinaison. Un tel système est par exemple décrit dans le document FR 2.806.675. Un système de ce type est également représenté sur les dessins des figures 1 et 2 annexées. Sur ces figures on a représenté partiellement une armature de siège 1 et sa liaison sur le plancher 2 d'un véhicule automobile. L'armature 1 comprend une armature d'assise 11 sur laquelle est montée une armature de dossier 12, pivotante selon l'axe de pivotement A, et reliée à l'armature d'assise par un mécanisme d'articulation 13, de type connu, permettant le réglage de l'inclinaison du dossier par rapport à l'assise. L'armature d'assise est liée au plancher 2 par un système de glissières comportant un élément de glissière fixe 21, solidarisé sur la plancher, et un élément de glissière mobile 22 sur lequel l'armature d'assise est reliée par un ensemble de biellettes 23, 24 constitutive du mécanisme de rehausse. Ce mécanisme comporte deux biellettes avant 23, et deux biellettes arrières 24, situées respectivement de chaque côté du siège. Les deux biellettes arrières sont reliées rigidement en rotation par un arbre, classiquement constitué d'un tube 25, appelé tube de rehausse, de manière que les deux biellettes arrières pivotent de manière identique. Le tube de rehausse 25 est monté pivotant dans des paliers de l'armature d'assise 11, et sert d'axe d'articulation des biellettes arrières sur la dite armature d'assise. Comme on le voit bien figure 1, l'armature d'assise 11, l'élément de glissière mobile 22, les biellettes avants 23, et les biellettes arrières 24, forment un quadrilatère déformable, tel que un pivotement des biellettes provoque un déplacement en hauteur de l'assise combiné avec un déplacement longitudinal de celle- ci, l'armature d'assise se déplaçant vers l'avant en même temps que vers le haut. Le réglage en position de l'assise est obtenu en commandant le pivotement d'une des biellettes arrières 24 par un bouton de commande 16 monté pivotant sur l'armature d 'assise et portant un pignon 17 qui engrène avec un secteur denté 26 aménagé sur la biellette 24. Des moyens de blocage, de type connu en soi, tels que par exemple décrits dans le document FR 2.766.773, assure le verrouillage du bouton dans toute position choisie par l'utilisateur. Le réglage et le blocage en position du mécanisme de rehausse peuvent aussi être réalisés par d'autres moyens, par exemple par un mécanisme de réglage irréversible commandé par un levier pivotant, comme décrit dans FR 2.792.264. En cas de choc avant sur le véhicule, l'assise du siège subit un effort qui tend à la déplacer vers l'avant, en accompagnement du corps du passager occupant le siège. Dans le cas, évoqué précédemment, d'un siège comportant une ceinture de sécurité embarquée, l'effort transmis au dossier par la ceinture est retransmis à l'assise, et finalement au mécanisme de rehausse. L'effort subi par ce mécanisme a donc une composante horizontale et aussi une composante verticale, due au couple exercé par la ceinture de sécurité en haut du dossier. La combinaison de ces efforts tend donc d'autant plus à augmenter le couple de pivotement des biellettes du mécanisme de rehausse. Il en résulte que, si le système de blocage du dossier par came est efficace pour bloquer le dossier par rapport à l'assise, c'est le mécanisme de rehausse, et en particulier ses moyens de blocage en position, qui doivent supporter tous les efforts résultant d'un choc frontal du véhicule et provoqués par l'inertie du siège et surtout du corps de son occupant. Le but de la présente invention est donc de 35 renforcer la sécurité des utilisateurs de tels sièges comportant un mécanisme de rehausse et une ceinture de sécurité embarquée, en renforçant à la fois le blocage en position du dossier par rapport à l'assise et de l'assise par rapport aux glissières fixées sur le plancher. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un siège de véhicule automobile comportant un dossier articulé sur l'assise et des moyens de blocage du dossier par rapport à l'assise en cas de choc frontal, ces moyens de blocage comprenant une came montée pivotante sur l'assise selon un axe transversal et une masselotte solidaire de la came, la came étant agencée de manière à venir en prise, par un pivotement provoqué lors d'un choc par l'inertie de la masselotte, avec un bord inférieur en arc de cercle de l'armature de dossier, de manière à empêcher le pivotement du dossier par arc-boutement de la came sur le dit bord inférieur d'armature de dossier, caractérisé en ce que, le siège comportant par ailleurs un mécanisme de rehausse comprenant notamment des biellettes arrières pivotantes sur l'armature d'assise et agencées de manière que leur pivotement entraîne un déplacement vertical et longitudinal de l'assise par apport au plancher du véhicule, et les biellettes arrières étant reliées rigidement en rotation par un arbre de rehausse dont l'axe est l'axe de pivotement des biellettes arrières et dont les extrémités sont montées pivotantes dans des paliers de l'armature d'assise, la came est montée tourillonnante librement sur le dit arbre de rehausse, de manière que l'arc-boutement de la came sur le bord inférieur de l'armature de dossier provoque un effort radial important de la came sur l'arbre de rehausse, limitant ainsi les possibilités de pivotement du dit arbre de rehausse. Ainsi, comme on le comprendra mieux par la suite, dés que l'effort exercé sur le dossier par la ceinture de 35 sécurité devient important, et plus il devient important, l'effort d'arc-boutement croît de manière correspondante et la came est appliquée avec une grande force radiale sur l'arbre de rehausse qui lui sert de support. Il en résulte une augmentation sensible du frottement entre came et arbre, et comme la came est alors bloquée en rotation, elle agit de même pour aussi empêcher le pivotement de l'arbre de rehausse, ou au moins le freiner. En conséquence, les biellettes du mécanisme de rehausse sont aussi bloquées ou au moins freinées dans leur mouvement de pivotement par rapport à l'assise, ce qui empêche le déplacement de l'assise par rapport au plancher du véhicule, ou au moins limite les efforts sur les moyens de commande et de blocage du mécanisme de rehausse. Ainsi, on réduit fortement, en cas de choc avant, les risques d'un déplacement de l'ensemble du siège par rapport au plancher, suite à une résistance insuffisante du blocage du mécanisme de rehausse. On notera aussi que les efforts radiaux, exercés par la came sur l'arbre de rehausse lors d'une forte décélération, sont retransmis au niveau des paliers de l'arbre. Il en résulte donc également un couple de retenue supplémentaire limitant les possibilités de pivotement du dit arbre, par le frottement accru des extrémités de l'arbre dans ses paliers sur l'armature d'assise. Selon des dispositions préférentielles particulières, le dit bord inférieur de l'armature de dossier est constitué d'un secteur circulaire cranté, permettant d'améliorer l'engagement entre la came et les crans du dit secteur cranté, ces crans étant préférentiellement asymétriques et orientés dans le sens permettant d'avoir le meilleur agrippement lorsque le dossier tend à pivoter vers l'avant. Selon une autre disposition particulière, la came comporte successivement une première zone de développée constante et une zone ayant une courbure correspondant sensiblement à la courbure du secteur circulaire. Ainsi, lors d'un choc avant, la came pivote par inertie jusqu'à venir en contact avec le secteur du bas d'armature de dossier, puis, lorsqu'elle est engagée avec celui-ci, tend à poursuivre sa rotation en étant entraînée par le dossier si celui-ci tend à pivoter vers l'avant. Ce faisant, la développée sensiblement constante de la came, c'est à dire le fait que le rayon de la came croît régulièrement sur la dite première zone, fait que l'effort d'arc-boutement croit progressivement en tendant à écarter les axes de pivots du dossier et de la came, et donc à augmenter encore plus la pression entre le secteur du dossier et la came, accentuant leur engagement relatif, et augmentant le couple de retenue du dossier. Si l'effort sur le dossier croît encore, le pivotement supplémentaire amène au contact du secteur du bas de dossier la deuxième zone de la came, qui, par sa courbure adaptée, fourni une surface de contact accrue avec le secteur, et donc augmente encore le frottement et l'engagement de la came avec le dit secteur, pour opposer au pivotement du dossier vers l'avant un couple de retenu encore plus élevé. Selon une disposition complémentaire, le bord inférieur de l'armature de dossier comporte, à une extrémité avant du secteur cranté, une butée radiale agencée pour venir en prise avec la pointe de la came. Ainsi, en complément de la retenue déjà exercée selon les explications ci-dessus, et au cas où le pivotement du dossier se serait encore poursuivi, la dite butée radiale venant en appui contre la pointe de la came empêche définitivement tout pivotement supplémentaire du dossier. On notera incidemment que l'accroissement des efforts sur la came, qui résulte des caractéristiques expliquées ci-dessus, se traduit également par une augmentation des efforts de la came sur l'arbre de rehausse. En conséquence, plus les efforts exercés sur le dossier sont élevés, plus le pivotement de celui-ci par rapport à l'assise est limité, plus les efforts limitant le pivotement des biellettes de rehausse sont également élevés, et plus le risque de déplacement de l'assise du siège par rapport aux glissières supportant le mécanisme de rehausse est également réduit. Préférentiellement, les caractéristiques dimensionnelles de la masselotte et sa position par rapport à la came sont déterminées de manière que la came ne vient pas en prise avec le bord inférieur de l'armature de dossier tant que la décélération subie est inférieure à 1 G, c'est à dire sensiblement tant que la décélération ne dépasse pas celle obtenue en situation de freinage d'urgence. Par contre, les caractéristiques dimensionnelles de la masselotte et sa position par rapport à la came seront déterminées de manière que la came vient en prise avec le bord inférieur de l'armature de dossier lorsque la décélération subie atteint environ 1,5 G, cette valeur correspondant à un début de choc avant. On notera à ce sujet que l'engagement ultérieur de la came avec le secteur de bas d'armature de dossier ne dépend plus de l'importance de la décélération, mais uniquement du pivotement du dossier, et donc même si la décélération diminue, le blocage du dossier et du mécanisme de rehausse persiste. Selon encore une autre disposition particulière, l'arbre de rehausse est constitué d'un tube, ce qui, en cas d'un choc violent, peut faciliter une déformation d'écrasement du tube sous les efforts exercés sur celui-ci par la came, cette déformation tendant à empêcher encore plus le pivotement du tube dans la came, et donc à empêcher tout déplacement du mécanisme de rehausse. On notera cependant que la came est montée sur l'arbre ou tube de rehausse à proximité directe de l'armature d'assise, pour éviter un fléchissement du dit arbre, qui serait préjudiciable à l'effet d'arc-boutement et coincement recherché. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite d'un siège conforme à l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - les figures 1 et 2, illustrant un mécanisme de rehausse selon l'art antérieur, ont déjà été commentées dans la partie introductive de ce mémoire, - la figure 3 est une vue de détail en perspective de la zone de l'articulation du dossier sur l'assise, et de l'extrémité de l'arbre de rehausse, sur laquelle la biellette et l'armature d'assise ont été volontairement non représentées pour faciliter la compréhension de la réalisation de la came et de la masselotte, - les figures 4 à 6 sont des vues de détail de la zone des articulations du dossier et d'une biellette de rehausse sur l'assise et du système de blocage selon l'invention, dans respectivement les trois positions suivantes. système inactif, engagement du système, et blocage ultime. On a représenté figure 3, de manière simplifiée, le système d'articulation 13 reliant l'armature de dossier 12 sur l'armature d'assise 11, selon un axe de pivotement A. Une pièce rapportée 31 est solidarisée sur l'extrémité inférieure de l'armature de dossier 12, et comporte en partie inférieure un secteur cranté 32 en arc de cercle centré sur l'axe A. Vers l'extrémité avant de ce secteur, située vers l'avant du siège, c'est à dire vers la droite sur les figures 3 à 6, la pièce rapportée 31 comporte une butée radiale 33. Les crans du secteur cranté sont asymétriques, c'est à dire qu'ils sont formés de dents dont les pointes sont orientées vers l'arrière. Dans le même plan vertical que ce secteur cranté, une came 41 est montée pivotante sur l'arbre de rehausse 25, constitué d'un tube métallique sur lequel les biellettes arrières 24 du mécanisme de rehausse sont fixées, par exemple par soudage. Les extrémités du tube de rehausse sont guidées en rotation dans des paliers 15 solidaires de l'armature d'assise, comme cela a déjà été décrit en relation avec la figure 1. La came est située sur le tube de rehausse à proximité directe de la biellette 24 et immobilisée axialement par exemple par une rondelle de butée 42. La came 41 est solidaire d'une masselotte 43, dont les formes et dimensions sont déterminées de manière que, au repos, comme représenté figures 3 et 4, la pointe 44 de la came est orientée vers l'avant, et la surface latérale de la came est maintenue à distance du secteur cranté 32, autorisant ainsi le libre pivotement du dossier autour de son axe A. Par ailleurs, la came comporte une première zone 45 de développée constante, c'est à dire dont le rayon croît régulièrement, reliée à la zone de pointe 44 par une deuxième zone 46 ayant une courbure correspondant sensiblement à la courbure du secteur circulaire 32, comme on peut le voir sur la figure 6. Le fonctionnement du système va maintenant être décrit, en relation avec les figures 4 à 6. La figure 4 représente le système dans la position normale d'utilisation du siège, lorsque la vitesse du véhicule est sensiblement constante, et que, de ce fait, aucune force d'inertie ne tend à faire pivoter la came 41 et sa masselotte 43. Dans cette situation, la came reste dans une position d'équilibre stable, comme on le voit figure 4, où un espace minimal existe entre la came et le secteur cranté 32. Le dossier peut alors être réglé librement en inclinaison, par pivotement autour de l'axe A. Quelle que soit la position de réglage d'inclinaison adoptée, dans les limites prédéterminées correspondant à la longueur du secteur cranté, la distance entre celui-ci et la came reste constante. La came 41 peut pivoter autour du tube de rehausse 25 lors des accélérations ou décélérations du véhicule, mais ce pivotement reste limité tant que les variations de vitesse restent en dessous d'un seuil prédéterminé, par exemple une décélération correspondant à un freinage d'urgence, de l'ordre de 1 G. Donc, tant que la décélération du véhicule n'atteint pas ce seuil, la came ne pivote pas suffisamment pour venir s'engager avec le secteur cranté 32. Egalement, le mécanisme de rehausse peut être librement actionné par l'utilisateur, pour amener les biellettes 24 dans la position correspondant à la position de l'assise souhaitée par l'utilisateur du siège. Lorsque le véhicule subit une forte décélération, de l'ordre de 1,5 G ou plus, provoquée par exemple par un choc avant, la masselotte 43 tend à se déplacer vers l'avant par inertie, comme représenté figure 5, entraînant son pivotement et celui de la came 41 autour du tube de rehausse, selon la flèche F1, jusqu'à ce que la zone 45 de la came vienne au contact du secteur cranté 32. Lors d'une telle décélération, le dossier est fortement sollicité vers l'avant, par la ceinture de sécurité fixée dans sa partie supérieure, et qui est elle même tirée fortement par l'inertie du buste du passager du siège. Le secteur cranté est donc entraîné en pivotement vers l'arrière, comme illustré par la flèche F2 de la figure 5. Ce faisant, et en conséquence du fait que la came est venue au contact des dents du secteur cranté 32, il se produit un effet d'ancrage ou de frottement, puis d'entraînement entre le dit secteur cranté et la came, le secteur cranté tendant à entraîner la came en rotation toujours dans le sens de la flèche F1. Du fait de la forme de la came, il se produit un effet de coin, ou d'arc-boutement, entre la came 41 et le secteur 32, cet effet s'accentuant au fur et à mesure que le dossier poursuit son pivotement, puisque les axes de pivotement du dossier et de la came sont en position fixe sur l'armature d'assise, et donc avec un entraxe constant. Le pivotement du dossier est donc dés lors freiné, sinon bloqué. Si les efforts exercés sur le dossier continuent de croître au point que le dossier continue à pivoter vers l'avant, le secteur cranté 32 continue de même à entraîner le pivotement de la came, jusqu'à ce que la deuxième zone 46 de celle-ci soit au contact du secteur et, du fait de sa forme incurvée, épouse sensiblement le dit secteur. La came ne peut plus alors tourner, car sa pointe est alors quasiment au contact du secteur, comme dans la position visible figure 6. Tout au plus, si l'effort sur le dossier croit encore et parvient à provoquer un pivotement supplémentaire du dossier en parvenant à faire glisser le secteur cranté contre la zone 46 de la came, le pivotement du dossier sera définitivement bloqué lorsque la butée 33 situé à l'extrémité du secteur cranté arrivera au contact de la pointe 44 de la came, comme représenté figure 6. A partir du moment où le pivotement du dossier entraîne le pivotement de la came, l'arc-boutement qui en résulte provoque une force radiale F de la came sur le tube de rehausse sur lequel elle pivote, cette force se transmettant via le dit tube à ses paliers 15 sur l'armature d'assise. Cette force F, qui croît jusqu'à ce que la came et le dossier se trouvent dans la position de blocage de la figure 6, se traduit par une forte augmentation du frottement d'une part entre la came 41 et le tube de rehausse 25, et d'autre part entre le tube de rehausse et ses paliers 15. Dés lors que, par l'effet de coincement avec le secteur cranté, la came 41 reste fixe, et comme, de plus, les paliers 15 sont aussi fixes sur l'assise, la rotation du tube de rehausse est donc fortement freinée, ou même bloquée, par les forces de frottement pré mentionnées. Il en résulte que le couple résistant s'opposant au pivotement des biellettes, créé par les moyens de blocage du système de rehausse, se trouve renforcé par le couple résistant résultant de ces forces de frottement, pour assurer un meilleur maintien de l'inclinaison des biellettes, et donc empêcher l'assise de se déplacer par rapport aux glissières sur lesquelles elle est montée. Le système selon l'invention permet donc d'assurer à la fois un blocage efficace du dossier et un renfort du blocage du mécanisme de rehausse, en cas de choc avant sur le véhicule. 14 REVENDICATIONS 1. Siège de véhicule automobile comportant un dossier articulé sur l'assise et des moyens de blocage du dossier par rapport à l'assise en cas de choc frontal, ces moyens de blocage comprenant une came (41) montée pivotante sur l'assise selon un axe transversal (B) et une masselotte (43) solidaire de la came, la came étant agencée de manière à venir en prise, par un pivotement provoqué lors d'un choc par l'inertie de la masselotte, avec un bord inférieur (32) en arc de cercle de l'armature de dossier (12), de manière à empêcher le pivotement du dossier par arc-boutement de la came (41) sur le dit bord inférieur d'armature de dossier, caractérisé en ce que, le siège comportant par ailleurs un mécanisme de rehausse comprenant notamment des biellettes arrières (24) pivotantes sur l'armature d'assise (11) selon un axe de pivotement (B)et agencées de manière que leur pivotement entraîne un déplacement vertical et longitudinal de l'assise par rapport au plancher (2) du véhicule, et les biellettes arrières (24) étant reliées rigidement en rotation par un arbre de rehausse (25) dont l'axe est l'axe de pivotement (B) des biellettes arrières et dont les extrémités sont montées pivotantes dans des paliers (15) de l'armature d'assise, la came (41) est montée tourillonnante sur le dit arbre (25), de manière que l'arc-boutement de la came sur le bord inférieur (32) de l'armature de dossier provoque un effort radial (F) important de la came sur l'arbre de rehausse (25), limitant ainsi les possibilités de pivotement du dit arbre de rehausse. 2. Siège de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dit bord inférieur de l'armature de dossier est constitué d'un secteur circulaire cranté (32). 3. Siège de véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que les crans du secteur circulaire cranté (32) sont asymétriques, et leurs pointes étant dirigée ver l'arrière. 4. Siège de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came (41) comporte successivement une zone de développée constante (45) et une zone (46) ayant une courbure correspondant sensiblement à la courbure du secteur circulaire (32). 5. Siège de véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bord inférieur de l'armature de dossier comporte, à une extrémité avant du secteur cranté (32), une butée radiale (33) agencée pour venir en prise avec la pointe (44) de la came (41). 6. Siège de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les caractéristiques dimensionnelles de la masselotte (43) et sa position par rapport à la came (41) sont déterminées de manière que la came ne vient pas en prise avec le bord inférieur (32) de l'armature de dossier tant que la décélération subie est inférieure à 1 G. 7. Siège de véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que les caractéristiques dimensionnelles de la masselotte (43) et sa position par rapport à la came (41) sont déterminées de manière que la came vient en prise avec le bord inférieur (32) de l'armature de dossier lorsque la décélération subie atteint environ 1,5 G. 8. Siège de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre de rehausse (25) est constitué d'un tube.