Brevet FR2862500A1 — publié le 20050527

Siège articulé à positionnement automatique Domaine technique de l'invention L'invention concerne un siège articulé comportant un pied, une assise, un dossier et des moyens de réglage de la hauteur et de l'inclinaison de l'assise et du dossier. État de la technique Un siège est couramment composé d'une assise et d'un dossier délimitant entre eux un espace pour recevoir le corps d'un utilisateur. Certains sièges articulés pour la relaxation permettent de faire varier l'angle du dossier par rapport à l'assise, en vue de l'adapter au confort recherché par l'utilisateur. De manière courante, l'assise et le dossier sont articulés en pivotement l'un par rapport à l'autre. Des moyens d'immobilisation facilement réversibles permettent de maintenir l'assise et/ou le dossier dans différentes inclinaisons désirées par l'utilisateur, en fonction de la position dans laquelle il souhaite être soutenu par le siège. De manière générale, l'un au moins des éléments est solidaire d'un châssis, pour conférer aux éléments une mobilité relative les uns par rapport aux autres. II a également été proposé des sièges articulés de bureau avec une assise, montée, éventuellement en rotation, sur un pied, un dossier qui bascule par rapport à l'assise, et des moyens de verrouillage pour bloquer le dossier dans une position désirée. Typiquement, la hauteur de l'assise est réglable par rapport au sol, indépendamment de l'inclinaison du dossier par rapport à l'assise, et l'ensemble est bloqué par des moyens de verrouillage indépendants. Cependant, ces sièges articulés engendrent des problèmes concernant, d'une part, la modification de l'angle délimité par l'assise et le dossier et, d'autre part, le blocage dans une position déterminée. Une telle modification d'angle peut être contraignante, tant au regard de l'opération visant à ajuster l'amplitude de cet angle (problème de pression exercée par le dos), qu'au regard de l'opération consistant à immobiliser ensuite les éléments mobiles (verrouillage obligatoire et io fastidieux). Objet de l'invention L'invention a pour but un siège articulé ne présentant pas ces inconvénients et, en particulier, un siège articulé optimisant le positionnement d'un utilisateur sans nécessiter l'utilisation de moyens de verrouillage. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le siège comporte: une arche en forme de U, fixée sur le pied et comportant deux branches latérales entre lesquelles est disposée l'assise, - deux dispositifs de liaison, connectant l'assise et le dossier, et montés en rotation libre autour de deux axes de rotation horizontaux, situés aux extrémités libres des branches de l'arche pour définir un axe de rotation commun, chaque dispositif de liaison comportant des moyens de coulissement le long d'un axe de coulissement solidaire de l'axe de rotation correspondant et sensiblement perpendiculaire audit axe de rotation, - l'assise, le dossier, les dispositifs de liaison et un utilisateur constituant un ensemble basculant dont le centre de gravité se positionne automatiquement au voisinage de l'axe de rotation commun lorsque l'utilisateur s'assied sur le siège. Selon une caractéristique de l'invention, une armature de soutien de l'assise est montée en rotation libre par rapport aux dispositifs de liaison autour d'un axe de 5 pivotement de l'assise. Selon une autre caractéristique de l'invention, une armature de support du dossier est montée en rotation libre par rapport aux dispositifs de liaison autour d'un axe de pivotement du dossier. Selon un développement de l'invention, dans chaque dispositif de liaison, une extrémité de l'armature de support est conformée en fourche à deux dents, traversée par l'axe de pivotement du dossier et délimitant un passage pour l'axe de coulissement correspondant. Selon un mode de réalisation préférentiel, les moyens de coulissement de chaque dispositif de liaison comportent une enveloppe cylindrique creuse, destinée à glisser le long de l'axe de coulissement correspondant, et des moyens de rappel comportant deux extrémités respectivement solidaires de l'enveloppe cylindrique creuse et de l'axe de coulissement. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue de face schématique d'un mode de réalisation d'un siège articulé selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe partielle d'un dispositif de liaison d'un siège selon la figure 1. La figure 3 est une vue schématique en coupe partielle d'une extrémité de l'armature de support d'un dossier d'un siège selon la figure 1. La figure 4 est une vue schématique en coupe de l'extrémité libre d'une branche latérale de l'arche d'un siège selon la figure 1. Les figures 5 à 7 représentent, en coupe partielle schématique, le siège selon la 10 figure 1 dans trois positions caractéristiques, respectivement en position initiale, en position de fin de course A et en position de fin de course B. Description du mode particulier de réalisation Sur la figure 1, le siège articulé 1 comporte un pied 2, sur lequel est fixée une arche 3 en forme de U, comportant deux branches latérales 4a et 4b. L'arche 3 constitue le châssis porteur d'une assise 5, située entre les branches 4a et 4b, et d'un dossier 6. L'assise 5 et le dossier 6 sont reliés ensemble par deux dispositifs de liaison 7a et 7b, identiques et symétriques par rapport à l'assise 5. Les dispositifs de liaison 7a et 7b constituent des moyens de réglage de l'inclinaison de l'assise 5 par rapport au dossier 6. Les dispositifs de liaison 7a et 7b sont montés en rotation libre autour de deux axes de rotation 8a et 8b, situés aux extrémités libres des branches latérales 4a et 4b de l'arche 3. Les axes de rotation 8a et 8b définissent un axe de rotation commun 8 représentant l'axe de rotation principal du siège 1 en utilisation. L'assise 5 et le dossier 6 constituent ainsi, avec les dispositifs de liaison 7a et 7b, un ensemble basculant monté à pivotement par rapport à l'arche 3, autour de cet axe de rotation commun 8. Le dossier 6 comporte, de préférence, à son extrémité supérieure, un appui-tête 9, dont la hauteur et l'inclinaison peuvent être réglables par rapport au dossier 6. L'arche 3 peut être montée libre en rotation autour de l'axe vertical du pied 2, pour permettre une rotation pouvant atteindre 360 du siège 1. L'arche 3 peut comporter avantageusement des accoudoirs 10a et 10b, de préférence réglables en hauteur, respectivement solidaires des extrémités libres des branches latérales 4a et 4b. Les dispositifs de liaison 7a et 7b étant identiques, ils comportent les mêmes io éléments constitutifs et fonctionnent de façon indissociable pour obtenir le positionnement naturel recherché. Ainsi, dans la description qui va suivre, les références sont faites par rapport au dispositif de liaison 7a, mais la description s'applique de la même façon au dispositif de liaison 7b. Comme représenté sur la figure 2, le dispositif de liaison 7a comporte des moyens de coulissement le long d'un axe de coulissement 11a, lequel est solidaire de l'axe de rotation 8a correspondant et sensiblement perpendiculaire audit axe de rotation 8a. Ces moyens de coulissement représentent un premier moyen de réglage permettant au centre de gravité d'un ensemble, constitué par l'ensemble basculant (l'assise 5, le dossier 6, les dispositifs de liaison 7 et l'utilisateur), de se positionner automatiquement au niveau de l'axe de rotation commun 8. À cet effet, le dispositif de liaison 7a comporte, de préférence, une enveloppe cylindrique creuse 12a destinée à glisser le long de l'axe de coulissement 11 a correspondant la traversant. Dans le mode de réalisation particulier représenté, un bloc interne 30a, traversé par l'axe de coulissement 11a, est disposé dans la partie supérieure de l'enveloppe cylindrique 12a dont il est solidaire. Un ressort de rappel 13a, disposé au moins partiellement dans la partie inférieure de l'enveloppe 12a, comporte deux extrémités 14a et 15a, respectivement solidaires de l'extrémité inférieure du bloc inférieur 30a et de l'extrémité inférieure de l'axe de coulissement 11 a. La compression du ressort 13a dépend essentiellement du poids, plus ou moins important, de l'utilisateur. Le siège articulé 1 permet ainsi d'obtenir un mouvement de basculement naturel d'un utilisateur, par un positionnement automatique du centre de gravité de l'utilisateur au niveau d'un axe de rotation principal du siège articulé, grâce aux dispositifs de liaison 7 reliant l'assise 5 et le dossier 6, qui sont montés en o rotation libre sur le châssis faisant office de support fixe et qui coulissent le long des axes de coulissement 11. Une armature de soutien 16a de l'assise 5 est, de préférence, montée en rotation libre par rapport au dispositif de liaison 7a autour d'un axe de pivotement 17a de l'assise 5. Cet axe de pivotement 17a constitue un deuxième moyen de réglage pour le positionnement de l'utilisateur. Il permet, d'une part, l'inclinaison de l'assise 5 par rapport au dispositif de liaison 7a et, d'autre part, d'ajuster plus finement le positionnement du centre de gravité de l'utilisateur. Une armature de support 18a du dossier 6 est, de préférence, montée en rotation libre par rapport au dispositif de liaison 7a autour d'un axe de pivotement 19a du dossier 6. Cet axe de pivotement 19a constitue un troisième moyen de réglage pour le positionnement de l'utilisateur. II permet l'inclinaison du dossier 6 par rapport au dispositif de liaison 7a et complète l'ajustement de la position du centre de gravité de l'utilisateur. L'extrémité de l'armature de support 18a, associée à l'axe de pivotement 19a du dossier 6, passe, par exemple avec jeu, à travers un orifice transversal 31a formé dans le bloc interne 30a et l'enveloppe 12a. Cette extrémité de l'armature de support 18a est conformée, de préférence, en fourche à deux dents, traversée par l'axe de pivotement 19a et délimitant, entre les dents, un chemin de guidage pour l'axe de coulissement 11 a correspondant (figure 3). Cette conception spécifique permet de coupler les deux mouvements, à savoir le coulissement du dispositif de liaison 7a et la rotation du dossier 6, engendrant un phénomène de résistance à l'inclinaison proportionnelle au poids de l'utilisateur. Ce phénomène de résistance à l'inclinaison est dû à la conception particulière de l'armature de support 18a avec son extrémité en forme de fourche qui permet de guider l'axe de coulissement 11 a à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique creuse 12a. Les différents moyens de réglage décrits cidessus, à savoir le coulissement du dispositif de liaison 7a, le pivotement de l'assise 5 et le pivotement du dossier 6, sont à la fois indépendants et couplés pour obtenir le positionnement naturel recherché du centre de gravité de l'utilisateur. Le dispositif de liaison 7a comporte également un premier levier 20a, solidaire de l'axe de rotation 8a, perpendiculaire à celui-ci (figures 2 et 4) et destiné à coopérer avec des premières butées de fin de course 21a et 22a. Celles-ci sont solidaires de l'arche 3 (figure 4), et correspondent respectivement à une position de fin de course A et à une position de fin de course B du siège articulé 1 en basculement. La position de fin de course A correspond à un basculement maximum vers l'avant selon la flèche F2 (figure 6) et la position de fin de course B correspond à un basculement maximum vers l'arrière selon la flèche F3 (figure 7). Les butées 21a et 22a sont, de préférence, incorporées dans la branche latérale 4a de l'arche 3 (figure 4), qui est alors conformée en cage de réception du levier 20a, pour autoriser une amplitude de pivotement du levier 20a de l'ordre de 15 . Le dispositif de liaison 7a comporte également un second levier 23a (figure 2), solidaire de l'axe de pivotement 17a de l'assise 5, perpendiculaire à celui-ci et destiné à coopérer avec des secondes butées de fin de course 24a et 25a. Celles-ci sont solidaires du dispositif de liaison 7a, et correspondent respectivement à la position de fin de course A et à la position de fin de course B du siège articulé 1 en basculement. Les butées 24a et 25a sont, de préférence, constituées par des parois du dispositif de liaison 7a. Sur la figure 2, la butée 24a fait saillie vers l'intérieur d'une pièce de support 32a, triangulaire, solidaire de l'enveloppe 12a du dispositif de liaison 7a pour former avec une paroi adjacente de la pièce de support 32a un angle aigu au niveau de l'axe de pivotement 17a de l'assise 5 (figure 2), autorisant une amplitude de pivotement io du levier 23a de l'ordre de 10 à 15 . Des éléments d'amortissement 26a, 27a (figure 4) et 28a, 29a (figure 2), solidaires respectivement des butées de fin de course 21a, 22a et 24a, 25a, sont disposées, respectivement sur la branche latérale 4a de l'arche 3 et sur le dispositif de liaison 7a, plus particulièrement sur la pièce de support 32a, afin d'amortir la rotation, respectivement des leviers 20a et 23a, en positions de fin de course A et B. Les éléments d'amortissement 26a, 27a, 28a et 29a sont, de préférence, des blocs de caoutchouc, collés sur les butées de fin de course correspondantes 21a, 22a, 24a et 25a, pour les protéger et amortir le pivotement des leviers 20a et 23a. Comme représenté sur la figue 4, pour obtenir un effet d'amortissement optimal, le bloc de caoutchouc 26a est conformé de manière à combler l'espace vide entre la butée de fin de course 21a et le levier 20a, tandis que le bloc de caoutchouc 27a est conformé de manière à combler l'espace vide entre la butée de fin de course 22a et le levier 20a. De même, comme représenté sur la figure 2, le bloc de caoutchouc 28a est conformé de manière à combler l'espace vide entre la butée 24a et le levier 23a, tandis que le bloc de caoutchouc 29a est conformé de manière à combler l'espace vide entre la butée 25a et le levier 23a. Comme représenté à la figure 2, les axes de pivotement 17a de l'assise 5 et 19a du dossier 6 sont, de préférence, tous deux articulés sur la pièce de support 32a, disposé entre l'enveloppe 12a et l'assise 5. Trois positions caractéristiques du siège articulé 1 vont être décrites plus en détail au regard des figures 5 à 7. Sur la figure 5, le siège 1 est vide, en position initiale. Dans cette position, les leviers 20a, 20b et 23a, 23b sont dans leur position initiale, et les ressorts de rappel 13a, 13b sont sollicités en io compression. Lorsque l'utilisateur s'installe sur l'assise 5, un premier réglage s'effectue naturellement par coulissement vers le bas, selon la flèche F1, des dispositifs de liaison 7a, 7b pour compenser le poids de l'utilisateur. Selon la position de l'utilisateur, les armatures de support 18a, 18b du dossier 6 pivotent autour des axes de pivotement 19a, 19b, tandis que l'assise 5 pivote autour des axes de pivotement 17a, 17b. L'assise 5 et le dossier 6 peuvent prendre n'importe quelle position intermédiaire, entre les positions de fin de course A et B. Les dispositifs de liaison 7a, 7b ayant coulissé le long des axes de coulissement 11 a, 11 b, les enveloppes cylindriques creuses 12a, 12b sollicitent en compression les ressorts de rappel 13a, 13b, qui se trouvent alors dans une position comprimée, ce qui provoque une forte résistance à l'inclinaison. Sur la figure 6, le siège 1 se trouve dans la première position de fin de course A, représentant le basculement limite vers l'avant selon la flèche F2. Dans cette position, les positions de l'assise 5 et du dossier 6 s'adaptent naturellement au basculement de l'utilisateur et l'angle formé alors par l'assise 5 et le dossier 6 est le plus aigu possible, de l'ordre de 90 . Les leviers 20a, 20b entrent en contact avec les éléments d'amortissement 26a, 26b des butées 21 a, 21b de l'arche 3, tandis que les leviers 23a, 23b entrent en contact avec les éléments d'amortissement 28a, 28b des butées 24a, 24b des dispositifs de liaison 7a, 7b. Les armatures de soutien 16a, 16b de l'assise 5 ont pivoté autour des axes de pivotement 17a, 17b pour conserver une inclinaison optimale entre l'assise 5 et le dossier 6 et pour ajuster le réglage du positionnement du centre de gravité de l'utilisateur. Les armatures de support 18a, 18b du dossier 6 ont également pivoté, supprimant le jeu initial entre les armatures de support 18a, 18b et les blocs internes 30a, 30b à la partie supérieure des orifices transversaux 31a, 31b, et sollicitent alors en traction les ressorts de rappel 13a, 13b. Ceux-ci se trouvent alors dans une position étirée, ce qui provoque une forte résistance à l'inclinaison. Sur la figure 7, le siège 1 se trouve dans la seconde position de fin de course B, représentant le basculement limite vers l'arrière selon la flèche F3. Dans cette position, l'assise 5 et le dossier 6 s'adaptent naturellement au basculement de l'utilisateur et l'angle formé alors par l'assise 5 et le dossier 6 est le plus obtus possible de l'ordre de 145 . Les leviers 20a, 20b entrent en contact avec les éléments d'amortissement 27a, 27b des butées 22a, 22b de l'arche 3, tandis que les leviers 23a, 23b entrent en contact avec les éléments d'amortissement 29a, 29b des butées 25a, 25b. Les armatures de soutien 16a, 16b de l'assise 5 ont pivoté autour des axes de pivotement 17a, 17b pour conserver une inclinaison optimale entre l'assise 5 et le dossier 6 et pour ajuster de nouveau le réglage du positionnement du centre de gravité de l'utilisateur. Les armatures de support 18a, 18b du dossier 6 ont pivoté autour des axes de pivotement 19a, 19b. Le jeu initial entre les armatures de support 18a, 18b et les blocs internes 30a, 30b est alors supprimé à la partie inférieure des orifices transversaux 31a, 31b. Ceci augmente l'effet de compression exercé sur les ressorts de rappel 13a, 13b et, en conséquence, la résistance à l'inclinaison. Le positionnement naturel du centre de gravité de l'utilisateur sur le siège articulé 1 est donc dépendant du poids de l'utilisateur. Plus le poids est important, plus les dispositifs de liaison 7a et 7b créent une résistance à l'inclinaison importante. Le centre de gravité de l'utilisateur est toujours sensiblement aligné avec l'axe 8 de rotation principal du siège 1 et l'utilisateur peut basculer autour de cet axe en gardant une position optimale, sans avoir à effectuer de verrouillage des éléments constitutifs du siège 1. L'utilisateur conserve une position naturelle sur le siège 1, tout au long du basculement, grâce à l'axe de rotation 8, aux axes de pivotement 17 de l'assise 5, aux axes de pivotement 19 du dossier 6 et aux axes de coulissement 11 des dispositifs de liaison 7, qui procurent, à tout instant, un ajustement du positionnement du io centre de gravité de l'utilisateur par rapport au siège articulé 1. Le siège articulé 1 décrit ci-dessus procure, notamment, les avantages suivants: - le basculement du siège 1 et le confort de l'utilisateur sont améliorés grâce au positionnement automatique du centre de gravité de l'utilisateur au niveau de l'axe 8 de rotation principal du siège 1, l'utilisateur ne ressent pas de problèmes de dos dus au positionnement forcé de l'assise 5 par rapport au dossier 6, - l'utilisateur n'utilise pas de moyens de verrouillage pour bloquer le siège 1 dans la position désirée, - le confort de l'utilisateur est optimum car il pivote au niveau de son axe de gravité. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus. En particulier, chaque dispositif de liaison 7 est réalisé en matériaux adaptés présentant les qualités de résistance mécanique requises, et chaque élément constitutif du siège 1 en contact avec l'utilisateur (assise 5, dossier 6, appui-tête 9, accoudoirs 10) est avantageusement formé avec des rembourrages en mousse pour améliorer le confort. De même, l'assise 5 peut être montée en rotation libre autour des armatures de soutien 16 pour obtenir un réglage automatique supplémentaire de la position de l'utilisateur sur l'assise 5. Également, le ressort de rappel 13a peut être remplacé par tout autre moyen de rappel approprié, par exemple une lame ou un vérin. Le siège articulé 1 selon l'invention s'utilise particulièrement comme siège de bureau ou comme siège pour la relaxation. Revendications 1. Siège articulé (1) comportant un pied (2), une assise (5), un dossier (6) et 5 des moyens de réglage de la hauteur et de l'inclinaison de l'assise (5) et du dossier (6), siège caractérisé en ce qu'il comporte: une arche (3) en forme de U, fixée sur le pied (2) et comportant deux branches latérales (4a, 4b) entre lesquelles est disposée l'assise (5), deux dispositifs de liaison (7), connectant l'assise (5) et le dossier (6) , et montés en rotation libre autour de deux axes de rotation horizontaux (8a, 8b), situés aux extrémités libres des branches (4a, 4b) de l'arche (3) pour définir un axe de rotation commun (8), chaque dispositif de liaison (7) comportant des moyens de coulissement le long d'un axe de coulissement (11) solidaire de l'axe de rotation (8a, 8b) correspondant et sensiblement perpendiculaire audit axe de rotation (8a, 8b), - l'assise (5), le dossier (6), les dispositifs de liaisons (7) et un utilisateur constituant un ensemble basculant dont le centre de gravité se positionne automatiquement au voisinage de l'axe de rotation commun (8) lorsque l'utilisateur s'assied sur le siège (1). 2. Siège selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une armature de soutien (16) de l'assise (5) est montée en rotation libre par rapport aux dispositifs de liaison (7) autour d'un axe de pivotement (17) de l'assise (5). 3. Siège selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une armature de support (18) du dossier (6) est montée en rotation libre par rapport aux dispositifs de liaison (7) autour d'un axe de pivotement (19) du dossier (6). 4. Siège selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans chaque dispositif de liaison (7), une extrémité de l'armature de support (18) est conformée en fourche à deux dents, traversée par l'axe de pivotement (19) du dossier (6) et délimitant un passage pour l'axe de coulissement (11) correspondant. 5. Siège selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de coulissement de chaque dispositif de liaison (7) comportent une enveloppe cylindrique creuse (12), destinée à glisser le long de l'axe de coulissement (11) correspondant, et des moyens de rappel (13) comportant deux extrémités, respectivement solidaires de l'enveloppe cylindrique creuse (12) et de l'axe de coulissement (11). 6. Siège selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'un premier levier (23), solidaire de l'axe de pivotement (17) de l'assise (5) et perpendiculaire à celui-ci, est destiné à coopérer avec des premières butées de fin de course (24, 25), solidaires de chacun des dispositifs de liaison (7). 7. Siège selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque dispositif de liaison (7) comporte un second levier (20), solidaire de l'axe de rotation (8a, 8b) correspondant, perpendiculaire à celui-ci, et destiné à coopérer avec des secondes butées de fin de course (21, 22), solidaires de l'arche (3). 8. Siège selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'amortissement (26 à 29) solidaires des butées de fin de course (21, 22, 24, 25). 9. Siège selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'assise (5) est montée en rotation libre autour des armatures de soutien (16) de l'assise (5). 10. Siège selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des accoudoirs (10a, 10b) solidaires des extrémités libres des branches latérales (4a, 4b) de l'arche (3).