Brevet FR2897566A1 — publié le 20070824

Assise d'un siège de véhicule automobile comportant une traverse d'anti-sousmarinage. L'invention concerne une assise de siège de véhicule automobile comportant une traverse d'antisousmarinage. Classiquement, les ceintures de sécurité présentent une partie oblique et une partie ventrale qui sont respectivement appliquées avec une certaine tension contre le buste et le bassin de l'utilisateur du siège. Lorsqu'un choc sur le véhicule tend à projeter l'utilisateur vers l'avant du véhicule, par exemple lors d'un accident, la ceinture est alors bloquée, de manière connue en soi, pour maintenir fermement l'utilisateur contre le siège. Dans ce cas, l'utilisateur subit alors une forte décélération et, entraîné par son inertie, se déplace par rapport à la ceinture. Ce déplacement peut provoquer des graves lésions du corps, en particulier des lésions abdominales, lorsque le bassin de l'utilisateur tend à passer au-dessous de la partie ventrale de la ceinture, par glissement des fesses de l'utilisateur sur l'assise. Ce phénomène est généralement appelé sousmarinage. Pour y remédier, il est déjà connu d'utiliser un organe d'appui se présentant sous la forme générale d'une barre, désignée par la suite "traverse d'anti- sousmarinage", qui est placée transversalement dans l'assise, et dont le but est de retenir le bassin lorsque celui-ci à tendance à s'enfoncer dans la matelassure de l'assise. Pour éviter que la traverse anti-sousmarinage constitue cependant une gêne pour l'utilisateur lors de l'utilisation courante du siège, il a déjà été proposé de situer cette traverse dans une position basse suffisamment éloignée de la surface de l'assise, pour ne pas être ressentie normalement, et des moyens de commande sont agencés pour déplacer très rapidement la traverse vers le haut, et aussi couramment vers l'arrière, en position active pour faire obstacle à un déplacement du bassin vers l'avant, seulement en cas de choc ou forte décélération du véhicule. Par ailleurs, pour éviter que la traverse ainsi amenée en position active ne constitue un obstacle trop rigide, qui pourrait alors être dangereux pour l'usager projeté par inertie sur un tel obstacle, il est aussi connu de permettre un amortissement de l'effort exercé dans un tel cas, en permettant à la traverse de se déplacer vers l'avant et vers le bas, tout en exerçant un effort de retenue contrôlé permettant de dissiper l'énergie due à la décélération brusque. De tels systèmes de traverse anti-sousmarinage sont décrits notamment dans le document FR-A-2772690. On connaît aussi, par le document FR-A-2830219, et comme représenté figures 1 et 2, un système d'antisousmarinage dans lequel la traverse 1 est mobile et guidée sur des glissières 2 selon une direction oblique, orientée vers l'arrière vers le haut, c'est-à-dire dans la direction générale des efforts en cas d'accident. Des organes de verrouillage 3 empêchant la traverse de se déplacer vers l'avant et vers le bas sont actionnés automatiquement en cas de décélération excessive, choc ou forte probabilité de choc, pour que la traverse empêche effectivement le sousmarinage. Par ailleurs, la traverse est en permanence sollicitée vers la paroi d'appui de l'assise 4, donc vers le bassin du passager 5, par des ressorts ou des vérins à ressorts constituant les dites glissières 2, de manière qu'elle soit maintenue en permanence au plus prêt du bassin de l'utilisateur, en position active prête à être verrouillée pour assurer sa fonction d'anti-sousmarinage. La mobilité de la traverse permet de s'adapter aux variations de positions de l'usager du siège et aux enfoncements variables de l'assise en fonction du poids de l'occupant, et l'effort des vérins à ressorts reste suffisamment faible pour que l'usager du siège ne ressente pas la pression exercée sur la traverse. Un inconvénient de ce système est que le coulissement requis pour assurer le confort de l'utilisateur et pour le maintien de la traverse au plus près du bassin de celui-ci se trouve orientée selon la direction de l'effort à supporter en cas de choc ou décélération. Hors, si l'effort dans un tel cas est plutôt proche d'une direction horizontale, l'effort exercé par l'occupant en utilisation courante est essentiellement son poids, et est donc sensiblement vertical. De plus, la direction de coulissement étant fortement inclinée par rapport à la verticale, il s'ensuit que la position, dans la direction longitudinale, de la zone d'effet de la traverse est assez fortement variable selon l'enfoncement de l'assise et donc le poids de l'utilisateur. Les possibilités de coulissement et le positionnement de la traverse ne sont donc pas optimisés en fonction des besoins. De plus, il n'y a pas dans ce système de dissipation d'énergie après le verrouillage de la traverse en position. La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes, et vise en particulier à perfectionner le système précédemment décrit en améliorant l'adaptabilité du système en fonction de l'utilisateur, et en assurant au mieux la dissipation d'énergie requise, par un déplacement contrôlé de la traverse sensiblement dans la direction de l'effort exercé sur celle-ci par le bassin de l'occupant, après activation du système anti-sousmarinage. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet une assise de siège de véhicule automobile comportant une armature pourvue d'un système anti-sousmarinage qui comporte une traverse anti-sousmarinage mobile, agencée pour suivre des déplacements de la surface de l'assise sous le poids de l'occupant du siège, et verrouillable en position lors d'un choc ou d'une forte décélération. Selon l'invention, cette assise est caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de guidage vertical pour guider un déplacement de la traverse selon une direction sensiblement verticale et des moyens de verrouillage commandé pour empêcher le déplacement de la traverse selon la dite direction verticale lors d'un choc ou d'une forte décélération, et des moyens de guidage oblique pour guider un déplacement de la traverse selon une direction oblique, correspondant sensiblement à la direction de l'effort exercé sur la traverse lors d'un choc ou d'une forte décélération, lorsque le déplacement vertical de la traverse est empêché par les dits moyens de verrouillage commandé, les dits moyens de guidage oblique comportant par ailleurs des moyens de dissipation d'énergie. Ainsi, l'invention permet d'assurer simultanément : - la meilleure sécurité possible offerte par la traverse d'anti-sousmarinage, en assurant en permanence le maintien de la traverse au plus près de la surface de l'assise et donc au plus près du bassin de l'occupant du siège, de manière à pouvoir assurer sa fonction de retenue le plus rapidement possible en cas de choc ou de prévision de choc, par verrouillage immédiat en position. - le confort de l'occupant du siège, en utilisation courante, en ne rendant pas perceptible la traverse, malgré sa position très proche de la surface de l'assise, par son libre coulissement vertical, permettant d'adapter automatiquement la position de la traverse à l'utilisateur et à sa position sur le siège. - la dissipation d'énergie, lors d'un accident ou d'une forte décélération, autorisant un déplacement contrôlé de la traverse dans la direction des effort exercés sur celle-ci par la bassin de l'occupant, dès que la traverse est verrouillée selon la direction verticale. Les moyens de guidage vertical comportent préférentiellement un ensemble de glissières verticales, pourvu de moyens de rappel élastique exerçant en permanence une poussée sur la traverse vers le haut, et les moyens de verrouillage sont adaptés sur le dit ensemble de glissières verticales. Les moyens de rappel élastique peuvent être des ressorts logés dans les glissières, des vérins à ressorts ou pneumatiques, etc. Ces moyens seront déterminés de manière que l'effort de poussée exercé sur la traverse en permanence vers le haut soit suffisamment faible pour ne pas être ressenti par l'utilisateur du siège. Préférentiellement, les moyens de verrouillage comportent un verrou lié à la partie fixe des glissières verticales, par exemple un verrou pivotant, et agencé pour s'engager par un déplacement commandé avec des crans d'une série de crans ménagée dans l'élément mobile. Le déplacement du verrou peut être provoqué simplement par inertie en cas de choc, ou par un actionneur piloté par un calculateur D'autres moyens de verrouillage peuvent aussi être utilisés, par exemple des glissières avec module de blocage mécatronique, vérins à gaz, amortisseur magneto-rhéologique, etc. Selon un premier mode de réalisation, les moyens de guidage oblique comportent un ensemble de glissières obliques, dont les éléments coulissants portent la traverse à une extrémité supérieure, et l'ensemble de glissières obliques est fixé sur une partie mobile des glissières verticales. Ainsi, en utilisation courante, l'ensemble des glissières obliques et de la traverse peut se déplacer sensiblement verticalement, selon le coulissement des glissières verticales. En cas de choc ou forte décélération, les glissières verticales sont verrouillées en position, et la traverse ne peut alors se déplacer que par coulissement dans les glissières obliques, à l'encontre de l'effort de retenue exercé par les moyens de dissipation d'énergie. Selon une disposition particulière, l'ensemble de glissières obliques est lié à la partie mobile des glissières verticales dans sa partie supérieure, et guidé vers son extrémité inférieure sur un support solidaire de l'armature d'assise et sur lequel les parties fixes des glissières verticales sont aussi fixées. Ce support est préférentiellement une pièce portant l'ensemble du dispositif d'anti-sousmarinage et rapporte sur l'armature d'assise, sur laquelle le dit support peut être soutenu et fixé soit sur les flasques latéraux de l'armature, soit sur la traverse avant de l'armature, ou par ces deux méthodes de fixation combinées. Le guidage de l'extrémité inférieure de l'ensemble de glissières obliques est préférentiellement assuré par un doigt coulissant dans un trou oblong du support. Ce guidage de l'extrémité inférieure des glissières obliques par rapport au support, en complément au guidage assuré par les glissières verticales, permet de renforcer la tenue du dispositif en cas d'accident, en reportant une partie de :La composante horizontale des efforts, transmis via les glissières verticales, directement sur le support. Les moyens de dissipation d'énergie sont préférentiellement intégrés dans les glissières obliques. On pourra utiliser par exemple des glissières en parallèle avec tôle déformable ou serpentin, etc. Selon un autre mode de réalisation, la traverse est fixée sur l'extrémité supérieure des parties mobiles des glissières verticales, les moyens de guidage oblique sont agencés pour guider la partie fixe des glissières verticales par rapport à un support solidaire de l'armature d'assise, et les moyens de dissipation d'énergie sont agencés entre la partie fixe des glissières verticales et ledit support. Dans ce mode de réalisation, c'est donc l'ensemble des glissières verticales et de la traverse qui, après verrouillage des dites glissières verticales suite à un choc, peut se déplacer par rapport au support selon la direction de guidage oblique, tout en restant soumis à l'effort de retenue des moyens de dissipation d'énergie. Le guidage de la partie fixe des glissières verticales sur le support est préférentiellement assuré par des trous oblongs obliques ménagés dans le support et dans lesquels coulissent des pions liés à la partie fixe des glissières verticales, et les moyens de dissipation d'énergie comportent des pions solidaires de la partie fixe des glissières verticales et engagés dans des rainures ménagées dans le support, parallèles aux trous oblongs obliques, et de largeur inférieure au diamètre des pions. D'autres moyens de dissipation d'énergie peuvent aussi être utilisés dans ce mode de réalisation. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite d'un exemple de réalisation d'une assise de siège conforme à l'invention et d'une variante. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 et 2 illustrant l'art antérieur ont déjà été commentées au début de ce mémoire, - la figure 3 est un schéma de principe de la mise en oeuvre de l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective du dispositif d'anti-sousmarinage, en position d'utilisation courante, - la figure 5 illustre un moyen de verrouillage des glissières verticales, - les figures 6 à 8 illustrent différents moyens de dissipation d'énergie - la figure 9 illustre l'intégration d'un moyen de dissipation d'énergie dans une glissière oblique, - les figures 10 à 12 illustrent schématiquement la variante de réalisation. Sur le schéma de principe de la figure 3, on voit la traverse d'anti-sousmarinage 10, montée à l'extrémité supérieure de l'élément mobile 21 des glissières obliques 20, ces glissières obliques comportant par ailleurs des moyens de dissipation d'énergie 30. On notera l'inclinaison des glissières obliques, relativement peu inclinées par rapport à l'horizontale, par exemple de l'ordre de 5 à 10 , inclinaison correspondant substantiellement à la direction de dissipation d'énergie optimale lors d'un crash. Les parties fixes 22 des glissières 20 sont liées aux parties mobiles 41 des glissières verticales 40, dont les parties fixes sont solidaires d'un support 50 et qui sont pourvues d'un actionneur, non représenté sur ce schéma, permettant d'en commander le verrouillage. Ces différents éléments se retrouvent sur la figure 4, où la traverse 1 est fixée, de préférence avec une possibilité de pivotement selon un axe transversal A, à l'extrémité supérieure de l'élément mobile des glissières obliques 20. Ces glissières sont solidaires des éléments mobiles 41 des glissières verticales, dont les éléments fixes 42 sont solidaires du support 50. Le support 50 se prolonge vers l'avant du siège par des pattes 51, agencées pour pouvoir être fixées sur une traverse avant 61 de l'armature d'assise. Le support 50 peut aussi être 9 fixé sur des flasques latéraux 62 de l'armature 60 par des pattes latérales 52, représentées en traits pointillés.. Les extrémités inférieures des glissières obliques 20 portent chacune un doigt 23 pouvant coulisser dans un trou oblong 53 réalisé dans les pattes 51 du support 50. Les moyens de verrouillages 70 représentés figure 5 comportent un verrou 71 monté pivotant sur la partie fixe 42 de chaque glissière verticale et comportant une dent 72 adaptée pour s'engager avec des crans 73 ménagés sur la partie mobile 41 de la glissière. Un ressort 74 retient le verrou 71 en position dégagé, comme illustré figure 5, lors de l'utilisation courante du siège, pour permettre le libre coulissement de l'élément mobile 41 de la glissière verticale, poussé vers le haut par exemple par un ressort 43 schématisé figure 4. En cas de forte décélération, choc ou prévision de choc, le verrou 71 pivote à l'encontre de l'effort de rappel du ressort 74 par inertie ou sous la commande d'un actionneur, non représenté, piloté par un calculateur détectant les conditions nécessitant le verrouillage des glissières verticales. Si le crash n'a finalement pas lieu, les glissières verticales sont a nouveau déverrouillées, le système retrouvant son état initial. Les moyens de dissipation d'énergie sont préférentiellement disposés dans les glissières obliques, comme représenté figure 9. Ces moyens peuvent être des éléments en tôle ou serpentin déformable, tels que par exemple représentés figures 7 et 8. On pourra aussi utiliser une tige 31 coulissante dans un tube 32 de diamètre intérieur plus petit que le diamètre extérieur de la tige. Ce dernier système, illustré figure 6, présente l'avantage de pouvoir réunir en un même ensemble les fonctions de dissipation d'énergie et de guidage des glissières, la tige 31 et le tube 32 formant la dite glissière. Comme indiqué précédemment, un guidage de l'extrémité inférieure des glissières obliques 20 par rapport au support 50, en complément au guidage assuré par les glissières verticales 40, permet de renforcer la tenue du dispositif en cas d'accident, en reportant une partie de :La composante horizontale des efforts, transmis via les glissières verticales, directement sur le support. Pour cependant permettre le coulissement vertical en service courant, le guidage est assuré par le trou oblong 53 suffisamment long, par exemple de l'ordre de 30 mm pour permettre le débattement vertical normal de la traverse. En cas de choc, le verrouillage s'effectuant seulement au niveau des glissières verticales, le doigt 23 garde une certaine latitude de déplacement dans son trou oblong de guidage, et l'extrémité inférieure des glissières obliques peut donc se déplacer si les glissières verticales se déforment. Toutefois ce déplacement reste faible. De plus, du fait de l'orientation proche de l'horizontale des efforts en cas de crash, l'effort du doigt sur le bord du trou oblong est presque perpendiculaire, ce qui réduit la tendance du pion à coulisser. Pour limiter encore plus ce risque de déplacement, le bord du trou oblong 53 pourra être aménagé par des indentations ou rugosités s'opposant à un coulissement dés lors que le pion sera fortement appuyé contre ce bord. Dans la variante illustrée figure 10, des trous oblongs obliques 25 sont réalisés dans des parois latérales 55 de support, représentées figure 11, liées sur les flasques de l'armature d'assise par des moyens de fixation classiques 56. Les glissières verticales 40 comportent des pions 45 insérées dans les trous oblongs 25 pour assurer un guidage oblique des glissières verticales 40 par rapport au support 55. Un pion supplémentaire 46 est inséré dans une rainure 26 parallèle aux trous oblongs 25 et de largeur inférieure au diamètre du pion 46, de sorte que en cas de choc, l'énergie de déplacement des glissières verticales selon les trous oblongs 25 se dissipe par la déformation des rainures 2E; sous l'effet du déplacement du pion 46. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus uniquement à titre d'exemples. En particulier, les moyens de dissipation d'énergie pourraient aussi être indépendant des glissières obliques, et par exemple relier directement la traverse à l'armature du siège, les glissières obliques ne servant que pour assurer le guidage de la traverse, dans la phase de dissipation d'énergie, selon la direction optimale du déplacement requis pour éviter les efforts trop importants sur le bassin de la personne assise sur le siège. D'autres moyens que les ressorts de poussée évoqués dans la description ci-dessus pourront aussi être utilisés pour assurer le maintien de la traverse anti-sousmarinage au plus près du bassin de l'utilisateur, par exemple en liant la traverse à la paroi de surface supérieure de l'assise. REVENDICATIONS 1. Assise de siège de véhicule automobile comportant une armature (60) pourvue d'un système antisousmarinage qui comporte une traverse anti-sousmarinage (1) mobile, agencée pour suivre des déplacements de la surface (4) de l'assise sous le poids de l'occupant du siège, et verrouillable en position lors d'un choc ou d'une forte décélération, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de guidage vertical (40) pour guider un déplacement de la traverse (1) selon une direction sensiblement verticale et des moyens de verrouillage (70) commandés, lors d'un choc ou d'une forte décélération, pour empêcher le déplacement de la traverse selon la dite direction verticale, et des moyens de guidage oblique (20) pour guider un déplacement de la traverse selon une direction oblique, correspondant sensiblement à la direction de l'effort exercé sur la traverse lors d'un choc ou d'une forte décélération, lorsque le déplacement vertical de la traverse est empêché par les dits moyens de verrouillage, les dits moyens de guidage oblique comportant par ailleurs des moyens de dissipation d'énergie (30). 2. Assise de siège selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de guidage vertical comportent un ensemble de glissières verticales (40), pourvu de moyens de rappel élastique (43) exerçant en permanence une poussée sur la traverse (1) vers le haut, et les moyens de verrouillage (70) sont adaptés sur le dit ensemble de glissières verticales. 3. Assise de siège selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de guidage oblique comportent un ensemble de glissières obliques (20), dont les éléments coulissants (21) portent la traverse (1) àune extrémité supérieure, et l'ensemble de glissières obliques étant fixé sur une partie mobile (41) des glissières verticales (40). 4. Assise de siège selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'ensemble de glissières obliques (20) est lié à la partie mobile (41) des glissières verticales dans sa partie supérieure, et guidé vers son extrémité inférieure sur un support (50) solidaire de l'armature d'assise et sur lequel les parties fixes (42) des glissières verticales sont aussi fixées. 5. Assise de siège selon la revendication 4, caractérisée en ce que le guidage de l'extrémité inférieure de l'ensemble de glissières obliques (20) est assuré par un doigt (23) coulissant dans un trou oblong (53) du support (50). 6. Assise de siège selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens de dissipation d'énergie (30) sont intégrés dans les glissières obliques (20). 7. Assise de siège selon la revendication 2, caractérisée en ce que la traverse (1) est fixée sur l'extrémité supérieure des parties mobiles (41) des glissières verticales (40), les moyens de guidage oblique (20) sont agencés pour guider la partie fixe (42) des glissières verticales par rapport à un support (55) solidaire de l'armature d'assise, et les moyens de dissipation d'énergie (30) sont agencés entre la partie fixe des glissières verticales et ledit support. 8. Assise de siège selon la revendication 7, caractérisée en ce que le guidage de la partie fixe (42) des glissières verticales sur le support (55) est assurépar des trous oblongs (25) obliques ménagés dans le support (55) et dans lesquels coulissent des pions (45) liés à la partie fixe (42) des glissières verticales. 9. Assise de siège selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de dissipation d'énergie comportent des pions (46) solidaires de la partie fixe (42) des glissières verticales et engagés dans des rainures (26) ménagées dans le support (55), parallèles aux trous oblongs obliques (25), et de largeur inférieure au diamètre des pions. 10. Assise de siège selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de verrouillage comportent un verrou (71) lié à la partie fixe (42) des glissières verticales et agencé pour s'engager par un déplacement commandé avec des crans (73) d'une série de crans ménagée dans l'élément mobile (41). 25