Brevet FR2927193A1 — publié le 20090807

Mannequin pour essai de siège. L'invention concerne un mannequin pour essai de siège, en particulier pour caractériser l'interaction d'un passager avec le siège d'un véhicule automobile. Lorsqu'un passager est assis dans un siège de véhicule automobile, son confort dépend de la répartition des pressions dues à son poids et à la forme de son corps sur les différentes surfaces du siège. Sur le dossier, on identifie en particulier une zone centrale, deux zones latérales correspondant aux maintiens latéraux et une zone en haut de dossier correspondant à l'appui des omoplates contre le dossier. Pour la qualification d'un siège, il est possible de faire essayer le siège à des personnes de morphologies différentes et de recueillir leurs impressions sur le confort du siège. Cependant, ce genre d'essais est difficile à mettre en oeuvre et n'est pas très reproductible, en laissant une part importante de subjectivité. Le document GB 986,093 montre un mannequin pour l'évaluation des sièges de véhicule automobile. Ce mannequin comporte un fessier destiné à être posé sur l'assise du siège, et un dos destiné à être appuyé contre le dossier. Le dos est articulé sur le fessier selon un axe de bassin, destiné à être transversal au siège. Le dos est d'une forme prédéterminée et ne peut donc pas simuler une variété de morphologies. Il ne permet pas de déterminer quelle position le passager adoptera naturellement en étant assis sur le siège. Il permet cependant de reproduire une variété de postures du dos. Le document US 6,206,703 B1 montre un mannequin reproduisant fidèlement le squelette et la constitution d'un corps humain. Un tel mannequin ne permet pas non plus de simuler une grande variété de morphologies. L'invention a pour objet un mannequin pour essai de siège, comportant un fessier destiné à venir en appui sur une assise du siège, un dos destiné à venir en appui contre un dossier du siège, le fessier et le dos étant articulés entre eux autour d'un axe de bassin. Le dos comporte une pluralité de plaques s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe de bassin, chaque plaque étant destinée à venir en appui contre le dossier. Ainsi, le dos est subdivisé en plaques, ce qui permet, par une mobilité entre elles, de modifier la morphologie simulée par le mannequin, comme on le verra mieux par la suite. Selon une première disposition, le dos comporte une plaque dorsale située dans une zone dorsale séparée du fessier par une zone lombaire. La plaque dorsale permet de simuler la partie dorsale de la cage thoracique d'un passager du siège. Selon une disposition complémentaire, le dos comporte une plaque lombaire inférieure, une plaque lombaire centrale et une plaque lombaire supérieure dans la zone lombaire dans l'ordre du plus près au plus éloigné du fessier, la plaque lombaire supérieure jouxtant la plaque dorsale. En ajustant la position de ces plaques lombaires, on peut simuler facilement avec beaucoup de réalisme la courbure de la zone lombaire d'un passager, que celui-ci ait le dos cambré ou au contraire le dos rond en étant assis sur le siège. Selon un perfectionnement, le dos comporte deux plaques d'omoplate de part et d'autre de la plaque dorsale et montées pivotantes sur ladite plaque dorsale. On peut simuler ainsi la proéminence des omoplates dans la partie supérieure du tronc. Selon un autre perfectionnement, le dos comporte une plaque de bassin jouxtant le fessier. Selon une disposition particulière, les plaques adjacentes sont articulées entre elles selon des axes parallèles à l'axe de bassin. On peut ainsi donner au dos du mannequin des positions dans lesquelles le profil dans un plan sagittal est continu et reproduit assez fidèlement la mobilité de la colonne vertébrale d'un passager. Selon une disposition constructive, le dos comporte une barre articulée sur le fessier autour de l'axe de bassin et sur laquelle les plaques sont montées. La barre donne la structure au dos du mannequin et permet de supporter les plaques en leur donnant leur degré de mobilité. De manière particulière, le dos comporte des moyens de support élastique reliant la plaque lombaire centrale à la barre et permettant un déplacement élastique de la plaque lombaire centrale vers la barre. On peut ainsi régler la cambrure de la zone lombaire en ajustant l'élasticité du déplacement. Par ce réglage, on ajuste la réactivité du dos du mannequin et son interaction avec le dossier. Selon les caractéristiques du siège, pour un même réglage du mannequin, celui-ci prendra des positions différentes en fonction de l'équilibre des pressions d'interaction entre le dos et le dossier. On peut ainsi caractériser le siège en mesurant la position prise par le mannequin, en particulier par la position de la plaque lombaire centrale. Selon une autre disposition constructive, le dos comporte une tige sur laquelle est fixée la plaque dorsale, la tige étant montée pivotante sur la barre selon un axe parallèle à l'axe de bassin. L'orientation de la plaque par rapport à la barre est ainsi possible. Par contre, l'inclinaison de la barre par rapport au fessier est conditionnée par la position que prend la plaque dorsale en appui sur le dossier. Selon un perfectionnement, le dos comporte un coulisseau monté coulissant sur la tige et relié par des biellettes articulées à chacune des plaques d'omoplate. Cette disposition permet de synchroniser en déplacement les plaques d'omoplate. En effet, le coulisseau transmet son mouvement à chacune des plaques d'omoplate. De manière particulière, des moyens élastiques d'omoplate agissent sur le coulisseau. Les moyens élastiques permettent de faire ressortir les plaques d'omoplate par rapport à la plaque dorsale, tout en permettant leur recul de manière élastique lorsque le dos est en appui contre le dossier. Selon une disposition plus spécifique, les biellettes sont ajustables en longueur. On peut ainsi régler la position des plaques d'omoplate au repos ou la force de rappel élastique, pour simuler différentes morphologies. Selon un perfectionnement, le dos est recouvert d'une couche en mousse d'élastomère. La couche qui est ainsi compressible permet de reproduire la nature du contact entre le corps d'un passager et le siège. L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un mannequin conforme à l'invention - la figure 2 est une vue en perspective d'une partie du mannequin de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de dos du mannequin de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en perspective d'un siège sur lequel est posé le mannequin de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue en perspective d'une tige supportant une plaque dorsale ; - les figures 6 et 7 sont des vues latérales du mannequin de la figure 1, dans une zone lombaire, dans une position dos rond et dos cambré respectivement ; - les figures 8 et 9 sont des vues latérales du mannequin de la figure 1 dans une position dos rond et dos cambré respectivement ; - les figures 10 et 11 sont des vues latérales du mannequin de la figure 1 dans une position libre ou en appui respectivement. Un mannequin conforme à l'invention, tel que représenté sur les figures 1, 3 et 4 comporte un fessier 1 sur lequel est articulé un dos 2 autour d'un axe de bassin A. Le mannequin est symétrique par rapport à un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de bassin A. Le mannequin est destiné à des essais de siège, en particulier de siège de véhicule automobile, comme le montre la figure 4. Sur cette figure, le mannequin est posé sur le siège 3, le fessier 1 étant en appui sur une assise 31 du siège, et le dos 2 étant en appui contre un dossier 32 du siège 3. Le fessier 1 comporte une coque 11 rigide fixée à une pièce de support 12 s'étendant au milieu du fessier 1 dans une direction perpendiculaire à l'axe de bassin A. La pièce de support 12 comporte des réceptacles 13 destinés à recevoir des poids afin de simuler la masse d'un utilisateur du siège 3. Le dos 2 comporte une barre 20 articulée sur le fessier 1 autour de l'axe de bassin A par l'intermédiaire d'une chape 14 et une pluralité de plaques, portées par la barre 20 et s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe de bassin A. Chaque plaque est destinée à venir en appui contre le dossier 32. L'ensemble des plaques reproduit sensiblement la forme naturelle du dos d'un utilisateur. Les plaques sont, dans l'ordre depuis le fessier 1, une plaque de bassin 21, une plaque lombaire inférieure 22, une plaque lombaire centrale 23, une plaque lombaire supérieure 24 et une plaque dorsale 25. Les plaques lombaires 22, 23, 24 s'étendent dans une zone lombaire L. Le dos 2 a une zone dorsale D au-dessus de la zone lombaire L et dans laquelle s'étendent la plaque dorsale 25 et deux plaques d'omoplate 26, 27 de part et d'autre de la plaque dorsale 25. Les plaques d'omoplate 26, 27 sont montées pivotantes sur ladite plaque dorsale 25 autour de pivots d'omoplate 260, 270, d'axes sensiblement transversaux et situés dans la partie supérieure de la plaque dorsale 25. Comme le montre la figure 2, les plaques sont articulées entre elles selon un axe parallèle à l'axe de bassin A, par l'intermédiaire de charnières 4. L'axe de chaque charnière 4 est situé entre les plaques et la barre 20, au niveau de la jonction entre les deux plaques adjacentes qu'elle relie. L'une des lames 41 de la charnière 4 est fixée sur le bord de l'une des plaques, tandis que l'autre lame 42 est fixée sur le bord adjacent de la plaque suivante. La plaque dorsale 25 est fixée sur une première tige 28 montée pivotante sur la barre 20 selon un axe parallèle à l'axe de bassin A. La première tige 28 est sensiblement perpendiculaire à la plaque dorsale 25. La première tige 28 fait saillie au-delà de la barre 20 et comporte, sur ladite partie faisant saillie, un coulisseau 281 monté glissant sur la première tige 28, un écrou 282 vissé sur la première tige 28 et formant une butée pour le coulisseau 281, et un premier ressort 285 interposé entre le coulisseau 281 et l'écrou 282, tendant ainsi à déplacer le coulisseau 281 vers la barre 20. Le coulisseau 281 est relié par deux biellettes 283 aux plaques d'omoplate 26, 27 par l'intermédiaire de têtes à rotule 284. Les têtes à rotule 284 des plaques d'omoplate 26, 27 sont situées sur le même bord de la plaque d'omoplate 26, 27 que les pivots d'omoplate 260, 270, en partie inférieure de la plaque 26, 27. La longueur des biellettes 283 est ajustable : les biellettes 283 sont par exemple des tendeurs à lanterne. Le dos 2 comporte par ailleurs des moyens de support élastique 29 reliant la plaque lombaire centrale 23 à la barre 20 et permettant un déplacement élastique de la plaque lombaire centrale 23 vers la barre 20. Ces moyens de support élastiques 29 comportent un chariot 291 monté coulissant le long de la barre 20 et supportant un fourreau 292 dans lequel une deuxième tige 293 est montée coulissante. La deuxième tige 293 est fixée sur la plaque lombaire centrale 23 et est orientée sensiblement perpendiculairement à la plaque 23. Le fourreau 292 a un axe orienté sensiblement perpendiculairement à la direction de coulissement du chariot 291. Un deuxième ressort 294 tend à éloigner la plaque lombaire centrale 23 du chariot 291. Le chariot 291 comporte des galets 295 de manière à rouler sur la barre 20 dans la direction de coulissement. La plaque de bassin 21 est fixée de manière ajustable par l'intermédiaire d'un bras 210 traversant une lumière 200 de la barre 20 et de deux écrous 211, 212 en appui sur la barre 20. Ainsi la position de la plaque de bassin 21 selon l'axe de la barre 20 est ajustable, de même que son éloignement. La barre 20 comporte en outre un support de poids 201 de forme allongée et apte à recevoir des poids, non représentés, afin de lester le mannequin et permettant de simuler la masse de l'utilisateur. Le dos 2 peut en outre être recouvert d'une couche en mousse d'élastomère qui n'a pas été représentée par souci de simplification des dessins. Cette couche pourrait aussi être en silicone. Lors de l'utilisation du mannequin, on commence par des réglages de celui-ci afin de simuler une morphologie particulière de personne. En particulier, on règle la distance et la hauteur de la plaque de bassin 21 par rapport à la barre 20. On règle la longueur des biellettes 283, et on ajuste la pression exercée par le premier ressort 285 en réglant la position de l'écrou 282. Eventuellement, on change le premier ressort 285 pour simuler une raideur différente. On change aussi éventuellement le deuxième ressort 294 afin de choisir sa longueur et sa raideur. Après la réalisation des réglages, on pose le mannequin sur le siège 3, en plaçant le fessier 1 sur l'assise 31 et les plaques contre le dossier 32, comme représenté sur la figure 4. On place des poids dans les réceptacles 13 du fessier 1 et sur le support de poids 201 de la barre 20. Le dos 2 prend alors une orientation par rapport au fessier 1 et les tiges 28, 293 prennent des positions, que l'on mesure et qui permettent de caractériser le siège 3. Par exemple, la première tige 28 passe de la position telle représentée sur la figure 11, dans laquelle les plaques d'omoplate 26, 27 font saillie par rapport à la plaque dorsale 25, vers la position telle que représentée sur la figure 10. Par ailleurs, avec des réglages différents et en fonction du siège 3, on peut obtenir une position de dos cambré, telle que représentée sur les figures 6 et 8, ou de dos rond, telle que représentée sur les figures 7 et 9. REVENDICATIONS 1. Mannequin pour essai de siège (3), comportant un fessier (1) destiné à venir en appui sur une assise (31) du siège (3), un dos (2) destiné à venir en appui contre un dossier (32) du siège (3), le fessier (1) et le dos (2) étant articulés entre eux autour d'un axe de bassin (A), caractérisé en ce que le dos (2) comporte une pluralité de plaques (21, 22, 23, 24, 25, 26, 27) s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe de bassin (A), chaque plaque étant destinée à venir en appui contre le dossier (32). 2. Mannequin selon la revendication 1, dans lequel le dos (2) comporte une plaque dorsale (25) située dans une zone dorsale (D) séparée du fessier (1) par une zone lombaire (L). 3. Mannequin selon la revendication 2, dans lequel le dos (2) comporte une plaque lombaire inférieure (22), une plaque lombaire centrale (23) et une plaque lombaire supérieure (24) dans la zone lombaire (L) dans l'ordre du plus près au plus éloigné du fessier (1), la plaque lombaire supérieure (24) jouxtant la plaque dorsale (25). 4. Mannequin selon la revendication 2, dans lequel le dos (2) comporte deux plaques d'omoplate (26, 27) de part et d'autre de la plaque dorsale (25) et montées pivotantes sur ladite plaque dorsale (25). 5. Mannequin selon la revendication 1, dans lequel le dos (2) comporte une plaque de bassin (21)jouxtant le fessier (1). 6. Mannequin selon les revendications 1 à 4, dans lequel les plaques adjacentes sont articulées entre elles selon des axes parallèles à l'axe de bassin (A). 7. Mannequin selon la revendication 1, dans lequel le dos (2) comporte une barre (20) articulée sur le fessier (1) autour de l'axe de bassin (A) et sur laquelle les plaques (21, 22, 23, 24, 25) sont montées. 8. Mannequin selon la revendication 7, dans lequel le dos (2) comporte des moyens de support élastique (29) reliant la plaque lombaire centrale (23) à la barre (20) et permettant un déplacement élastique de la plaque lombaire centrale (23) vers la barre (2 0) . 9. Mannequin selon la revendication 7, dans lequel le dos (2) comporte une première tige (28) sur laquelle est fixée la plaque dorsale (25), la première tige (28) étant montée pivotante sur la barre (20) selon un axe parallèle à l'axe de bassin (A). 10. Mannequin selon les revendications 4 et 9 prises en combinaison, dans lequel le dos (2) comporte un coulisseau (281) monté coulissant sur la première tige (28) et relié par des biellettes (283) articulées à chacune des plaques d'omoplate (26, 27). 11. Mannequin selon la revendication 10, dans lequel des moyens élastiques d'omoplate agissent sur le coulisseau (281). 12 12. Mannequin selon la revendication 10, dans lequel les biellettes (283) sont ajustables en longueur. 13. Mannequin selon la revendication 1, dans lequel le dos (2) est recouvert d'une couche en mousse d'élastomère.