Brevet FR3133800A1 — publié le 20230929

Mécanisme d’articulation (6) comportant une première armature et une deuxième armature montées rotatives l’une par rapport à l’autre et reliées entre elles par un engrenage hypocycloïdal qui comprend un dispositif de commande excentrique monté rotatif par rapport à la première armature autour d’un premier axe (Y1) et monté rotatif dans un palier cylindrique (30a, 31) appartenant à la deuxième armature (8). Le palier a une forme de révolution centrée sur un deuxième axe (Y2) et le dispositif de commande excentrique comporte une partie de came (29b) qui présente une surface radialement extérieure comportant une première portion courbe (52) et une deuxième portion courbe (53) qui sont en contact avec le palier en deux points de contact (F2, F3) écartés angulairement l’un de l’autre. Fig. 11 Mécanisme d'articulation et siège de véhicule comportant un tel mécanisme . La présente invention est relative aux mécanismes d'articulation et aux sièges de véhicules comportant de tels mécanismes. Plus particulièrement, l’invention concerne un mécanisme d’articulation comprenant deux armatures reliées entre elles par un engrenage. Un tel mécanisme d’articulation est utilisable notamment pour le réglage d’inclinaison d’un dossier de siège de véhicule. Arrière-plan technologique Le document DE102019210891A1 décrit un exemple de mécanisme d’articulation de ce type, qui présente une came de forme complexe combinant des formes courbes et des méplats devant s’ajuster sur la surface intérieure d’un palier, ce qui implique un processus de fabrication complexe et coûteux. Résumé La présente description a notamment pour but de proposer un mécanisme d’articulation ayant une résistance mécanique élevée et une grande fiabilité, tout en présentant un coût de fabrication limité. A cet effet, selon un aspect, la présente description propose un mécanisme d’articulation comportant : - une première armature et une deuxième armature montées rotatives l’une par rapport à l’autre et reliées entre elles par un engrenage hypocycloïdal qui comprend : - une première denture circulaire orientée vers l’extérieur, centrée sur un premier axe et solidaire de la première armature, - une deuxième denture circulaire orientée vers l’intérieur, centrée sur un deuxième axe parallèle au premier axe et décalé par rapport audit premier axe, ladite deuxième denture étant solidaire de la deuxième armature et présentant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de la première denture, la première denture étant entourée par la deuxième denture et engrenant avec ladite deuxième denture, - un dispositif de commande excentrique, monté rotatif par rapport à la première armature autour du premier axe et monté rotatif dans un palier cylindrique appartenant à la deuxième armature pour entraîner la deuxième armature en mouvement autour du premier axe lorsque le dispositif de commande excentrique tourne autour du premier axe, ledit palier ayant une forme de révolution centrée sur le deuxième axe, ledit dispositif de commande excentrique comportant au moins une partie de came qui présente une surface radialement extérieure en appui contre ledit palier, ladite surface extérieure de la partie de came comportant une première portion courbe et une deuxième portion courbe correspondant à deux zones angulaires différentes autour du deuxième axe, ladite première portion courbe et ladite deuxième portion courbe ayant respectivement deux centres de courbure distincts et étant en contact avec ledit palier respectivement en deux points de contact écartés angulairement l’un de l’autre. Grâce à ces dispositions, on garantit que la partie de came est en appui contre le premier palier en deux points, ce qui assure la stabilité de l’appui et permet de mieux répartir les contraintes d’appui. On améliore ainsi la résistance mécanique et la fiabilité du mécanisme d’articulation. Cet effet est obtenu sans complexifier outre mesure la fabrication de la came, qui nécessite simplement deux portions courbes sur la surface extérieure de la came. Dans des modes de réalisation du mécanisme d’articulation, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : – ledit palier présente un premier rayon, la première portion courbe et la deuxième portion courbe de la surface extérieure de la partie de came présentant respectivement un deuxième rayon et un troisième rayon, le deuxième rayon et le troisième rayon étant inférieurs au premier rayon ; – lesdits deux points de contact sont écartés angulairement l’un de l’autre d’un angle compris entre 10 et 50 degrés, par exemple compris entre 30 et 40 degrés, par rapport au premier axe ; - le dispositif de commande excentrique comporte une bague de commande montée pivotante sur la première armature autour du premier axe et la partie de came présente une surface radialement intérieure en appui contre une surface radialement extérieure de ladite bague de commande ; – ladite surface radialement intérieure de la partie de came est en appui contre la surface radialement extérieure de ladite bague de commande avec une force d’appui résultante passant entre lesdits deux points de contact ; - la première armature comporte un collet cylindrique de révolution centré sur le premier axe et la bague de commande est montée pivotante autour dudit collet ; – ledit palier comporte en outre une bague antifriction rapportée à l’intérieur d’un logement cylindrique de la deuxième armature ; - ledit dispositif de commande excentrique comporte deux parties de came symétriques sollicitées élastiquement à l’écartement mutuel vers une position maximisant l’excentration desdites parties de came par rapport au premier axe ; – la bague de commande comporte deux épaulements adaptés pour buter angulairement contre les parties de came en les rapprochant l’une de l’autre de façon à réduire l’excentration desdites parties de came lorsque la bague de commande est actionnée en rotation autour du premier axe ; - un espace libre rempli de produit lubrifiant est défini entre ladite surface radialement extérieure de ladite partie de came et ledit palier, en dehors desdits deux points de contact. Par ailleurs, la présente description a également pour objet un siège de véhicule comportant des première et deuxième parties de siège reliées l’une à l’autre par un mécanisme d’articulation tel que défini ci-dessus, les première et deuxième armatures étant fixées, l’une à la première partie de siège et l’autre à la deuxième partie de siège. Les première et deuxième parties de siège peuvent éventuellement être l’une, un dossier et l’autre une assise (autrement dit, la première partie de siège peut être le dossier et la deuxième partie de siège l’assise, ou inversement). D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description suivante d’une forme de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins : la est une vue schématique de côté d’un siège pouvant inclure un mécanisme d’articulation selon la présente description, la est une vue en perspective du mécanisme d'articulation pouvant équiper le siège de la , dans une forme de réalisation, la est une vue en perspective du mécanisme d'articulation, vu dans une direction opposée à la , la est une vue éclatée en perspective du mécanisme d'articulation, la est une vue éclatée en perspective similaire à la , vu dans une direction opposée à la , la est une vue en coupe axiale du mécanisme d'articulation, la est une vue en coupe radiale du mécanisme d'articulation, la est une vue de détail en perspective d’une des cames du mécanisme d’articulation des figures 2 à 7, la est une vue de face de la came de la , la est une vue de face du mécanisme d’articulation vu dans le sens de la , une partie du dispositif de commande étant omis, et la est une vue du détail 11 de la . Description plus détaillée Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La représente un siège avant 1 de véhicule automobile, qui comporte un dossier 2 monté pivotant autour d'un axe Y1 sur une assise 3, laquelle assise est elle-même montée sur le plancher 4 du véhicule, par exemple par l'intermédiaire de glissières 5. Ainsi, l’inclinaison du dossier 2 est réglable par exemple manuellement au moyen d’un bouton de commande rotatif 6a ou similaire qui entraîne un mécanisme d’articulation 6 à engrenage (donc un mécanisme commandant positivement la rotation du dossier), dont une forme de réalisation est représentée sur les figures 2 à 7. En variante, l’entraînement du mécanisme 6 peut être commandé par un moteur électrique ou autre. Le mécanisme d’articulation 6 peut comporter : - une première armature 7 comprenant par exemple un premier flasque métallique en forme de disque centré sur l’axe Y1, qui s’étend dans un plan perpendiculaire à l’axe Y1 et qui, dans l’exemple représenté, peut être par exemple solidarisé à l’armature de l’assise 3 (notamment par l’intermédiaire d’un gousset), - une deuxième armature 8 formée par exemple par un deuxième flasque métallique en forme de disque centré sur un axe Y2 parallèle à Y1 mais décalé par rapport à celui-ci, la deuxième armature 8 s’étendant parallèlement à la première armature 7, ladite deuxième armature 8 étant par exemple solidarisée à l’armature du dossier 2 (notamment par soudure ou autre) et étant retenue contre la première armature 7 par tout moyen connu, notamment au moyen d’une bague métallique 9 soudée sur la deuxième armature 8 en englobant la première armature 7, (en variante, la bague 9 peut être remplacée par une bague sertie sur la deuxième armature 8 en englobant la première armature 7), - un engrenage hypocycloïdal 10 reliant entre eux la première armature 7 à la deuxième armature 8 (voir figures 6-7), - et un dispositif de commande comportant un organe d’entrée 11 et une came excentrique 22, 29, qui commande l’engrenage hypocycloïdal 10. L'organe d'entrée 11 peut par exemple être réalisé d'une seule pièce par moulage en matière plastique ou en alliage léger. Cet organe d'entrée 11 peut comporter un arbre central 12 qui s'étend longitudinalement selon l’axe central Y2. L'arbre central 12 peut éventuellement être percé d'un évidement intérieur carré 13 (ou cannelé, ou autre) dans lequel peut s'emboîter le bouton de commande 6a susmentionné ou un axe de sortie d’un motoréducteur. Par ailleurs, l'arbre central 12 peut être prolongé radialement vers l'extérieur, à son extrémité proche de la deuxième armature 8, par une collerette 14 qui s'étend parallèlement aux première et deuxième armatures 7, 8. La face interne de la collerette 14 peut être prolongée vers l'engrenage hypocycloïdal 10, par au moins un doigt d’entraînement 15, par exemple trois doigts d’entraînement 15 qui s'étendent parallèlement à l'axe Y1 vers la première armature 7, et dont l'utilité sera vue plus loin. L'arbre central 12 peut présenter une forme cylindrique de révolution centrée sur l'axe Y1 et tourillonne dans un palier solidaire de la première armature 7 et centré lui-même sur l'axe Y1. Ce palier est ici formé par un évidement cylindrique traversant 7b ménagé dans la première armature 7 et dans un collet 7a qui est solidaire de la première armature. Le collet 7a peut être par exemple formé d’une seule pièce avec la première armature 7 et il s'étend axialement depuis la première armature 7 vers la deuxième armature 8. L’organe d’entrée 11 est lié en rotation à la came excentrique 22, 29, qui dans l’exemple considéré s’étend perpendiculairement à l’axe Y1 et tourillonne autour du collet 7a dans un logement cylindrique de révolution 30a solidaire de la deuxième armature 8 et traversant ladite deuxième armature 8, ledit logement 30a étant centré sur l'axe Y2. Le logement cylindrique 30a peut être délimité partiellement par un collet métallique 30 solidaire de la deuxième armature 8. La came excentrique 22, 29 peut comporter une bague de commande 22 et un ensemble 29 de rattrapage de jeu. La bague de commande 22 tourillonne sur la surface cylindrique extérieure du collet 7a susmentionné et est partiellement entourée par l’ensemble 29 de rattrapage de jeu. Une bague de glissement 22a peut être interposée entre la bague de commande 22 et la surface cylindrique extérieure du collet 7a. L’ensemble 29 de rattrapage de jeu peut comporter (voir figures 4 à 7) deux parties de came 29a, 29b métalliques en forme de coins, qui sont disposées en regard d’une surface périphérique externe cylindrique de révolution de la bague de commande 22. Les parties de came 29a, 29b comportent chacune une première extrémité 32 d’épaisseur radiale minimale et une deuxième extrémité 33 d’épaisseur radiale maximale. Les deuxièmes extrémités 33 des parties de came sont voisines l’une de l’autre, et comportent respectivement des échancrures 34 en regard l’une de l’autre, qui reçoivent un ressort 35 sollicitant les parties de came à l’écartement mutuel, c’est-à-dire vers une position d'excentration maximale de la came 29. La bague de commande 22 comporte en outre quatre dents externes 24, entre les premières extrémités 32 des parties de came 29a, 29b. Ces dents délimitent entre elles trois échancrures, deux échancrures latérales 25, et une échancrure centrale 26. Chacune de ces échancrures 25, 26 reçoit un des doigts 15 de l’organe d’entrée 11, de sorte que la bague de commande est solidarisée en rotation avec l’organe d’entrée 11. Les deux dents 24 qui sont les plus proches des parties de came, délimitent en outre des épaulements 23a, 23b qui sont respectivement en regard des premières extrémités 32 des parties de came 29a, 29b, un certain jeu étant ménagé au repos entre chaque épaulement 23a, 23b et la première extrémité 32 de la partie de came 29a, 29b correspondante. On notera que la came 22, 29 pourrait éventuellement être remplacée par une came en deux parties en forme de disques, connue en soi. L’engrenage hypocycloïdal 10 est ici un engrenage monotrain qui comprend par exemple : - une première denture 27 circulaire centrée sur l'axe Y1, cette denture étant orientée radialement vers l’extérieur et formée sur la périphérie extérieure de la première armature 7, d'une seule pièce avec celle-ci, - une deuxième denture 28 circulaire qui est formée sur la face intérieure de la deuxième armature 8 et qui est orientée radialement vers l’intérieur, cette deuxième denture étant centrée sur l'axe Y2, ladite deuxième denture 28 présentant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de la première denture 27. La deuxième denture 28 peut notamment être formée à l’intérieur d’un rebord périphérique appartenant à la deuxième armature, ce rebord périphérique étant décalé axialement vers la première armature 7, par rapport à la partie centrale de la deuxième armature 8. Les dents 27a de la première denture 27 engrènent avec les dents 28a de la deuxième denture 28, sensiblement sans jeu, au point d’excentration maximale de la première denture 27 par rapport au deuxième axe Y2. Une bague 31 formant palier peut le cas échéant être interposée entre la came excentrique 22, 29 et le logement 30a, cette bague étant emboîtée à force dans le logement 30a. Cette bague 31 peut être antifriction ; il peut s’agir par exemple d’une bague métallique (par exemple en acier) revêtue d’un revêtement polymère limitant la friction. Le cas échéant, la surface interne de la bague 31 peut présenter des alvéoles servant à emmagasiner de la graisse. Le mécanisme d’articulation 6 peut en outre comporter une bague de fermeture 40 métallique qui maintient le cœur du mécanisme dans le logement 30a. Cette bague de fermeture 40 peut être retenue notamment par emboîtement à force sur l’arbre central 12 (par exemple par des pattes autobloquantes de ladite bague de fermeture 40. Une bague intermédiaire 39 peut être interposée axialement entre la bague de fermeture 40 et la première armature 7. Par ailleurs, le mécanisme d’articulation 6 peut en outre comporter une bague de glissement 36 interposée axialement entre les première et deuxième armatures 7, 8. Comme représenté sur les figures 7 à 11, chaque partie de came 29a, 29b présente une surface intérieure 50 en regard de la surface extérieure de la bague de commande 22, et une surface extérieure 51 en regard du palier formé par la bague 31 et le logement cylindrique 30a, centrés sur le deuxième axe Y2. La surface extérieure de la bague de commande présente un rayon R4 et la surface intérieure 50 de chaque partie de came 29a, 29b présente un rayon R5. Ces deux surfaces peuvent être toutes deux cylindriques et centrées sur l’axe Y1. Le rayon R5 peut être sensiblement égal au rayon R4. La surface intérieure de la bague 31 est cylindrique et centrée sur l’axe Y2, de rayon R1. La surface extérieure 51 de chaque partie de came 29a, 29b comporte une première portion courbe 52 et une deuxième portion courbe 53 correspondant à deux zones angulaires 52a, 53a successives autour de l’axe Y2. La première portion courbe 52 et la deuxième portion courbe 53 ont respectivement deux centres de courbure C1, C2 distincts. La première portion courbe 52 et la deuxième portion courbe 53 sont ainsi en contact avec la bague 31 respectivement en deux points de contact écartés angulairement l’un de l’autre, matérialisés respectivement par l’emplacement des forces de réaction F2, F3 sur la . Lesdits deux points de contact peuvent être écartés angulairement l’un de l’autre d’un angle compris entre 10 et 50 degrés, par exemple compris entre 30 et 40 degrés, par rapport à l’axe Y1. Grâce au fait que chaque partie de came 29a, 29b est en appui contre la bague 31 en deux points, on assure une bonne stabilité de l’appui et on répartit mieux répartir les contraintes d’appui sur la bague 31. On améliore ainsi la résistance mécanique et la fiabilité du mécanisme d’articulation. Cet effet est obtenu sans complexifier outre mesure la fabrication de la came, qui nécessite simplement deux portions courbes sur la surface extérieure de la came. L’espace laissé libre entre chaque partie de came 29a, 29b et la bague 31 en dehors desdits points de contact, peut contenir un matériau lubrifiant, notamment de la graisse, qui permet de limiter les frottements entre la came excentrique 22, 29 et la bague 31. La géométrie des parties de came 29a, 29b permet ainsi non seulement de procurer un appui stable des parties de came 29a, 29b contre la bague 31 sans surcoût notable, mais peut assurer en outre la fonction de réservoir de produit lubrifiant. La première portion courbe 52 et la deuxième portion courbe 53 présentent respectivement des rayons R2, R3 (éventuellement égaux), qui peuvent être avantageusement inférieurs au rayon R1. La surface intérieure 50 de chaque partie de came 29a, 29b est en appui contre la surface extérieure de la bague de commande 22 avec une force d’appui résultante F1 radiale, passant entre lesdits deux points de contact matérialisés respectivement par l’emplacement des forces de réaction F2, F3 sur la . Le dispositif qui vient d’être décrit fonctionne comme suit. Lorsque l'organe d'entrée 11 est actionné en rotation au moyen du bouton 6a susmentionné ou au moyen d’un moteur électrique, par exemple dans un premier sens angulaire 38a ( ), l’épaulement 23a de la bague de commande 22 vient buter contre la première extrémité 32 de la partie de came 29a et l’entraîne dans le premier sens angulaire 38a en comprimant le ressort 35 de la came 29, ce qui diminue l’excentricité de ladite came 29. Dans la suite du mouvement, la partie de came 29a chasse alors la partie de came 29b dans le premier sens angulaire 38a (par l’intermédiaire du ressort 35 et/ou par appui entre les deuxièmes extrémités 33 des parties de came), de sorte que la came excentrique 29 tourne dans le premier sens 38a dans la bague de palier 31, ce qui fait tourner le premier axe Y1 autour du deuxième axe Y2 dans le premier sens angulaire 38a. Il en résulte une rotation de la première denture 27 dans la deuxième denture 28, correspondant par exemple à un pivotement du dossier 2 vers l’avant. Le fonctionnement est le même, mutatis mutandis, lorsque l’organe d’entrée 11 est actionné dans un deuxième sens angulaire 38b opposé au premier sens angulaire 38a. Mécanisme d’articulation (6) comportant : - une première armature (7) et une deuxième armature (8) montées rotatives l’une par rapport à l’autre et reliées entre elles par un engrenage hypocycloïdal (10) qui comprend : - une première denture (27) circulaire orientée vers l’extérieur, centrée sur un premier axe (Y1) et solidaire de la première armature (7), - une deuxième denture (28) circulaire orientée vers l’intérieur, centrée sur un deuxième axe (Y2) parallèle au premier axe (Y1) et décalé par rapport audit premier axe, ladite deuxième denture (28) étant solidaire de la deuxième armature (8) et présentant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de la première denture (27), la première denture (27) étant entourée par la deuxième denture (28) et engrenant avec ladite deuxième denture, - un dispositif de commande excentrique (22, 29), monté rotatif par rapport à la première armature (7) autour du premier axe (Y1) et monté rotatif dans un palier cylindrique (30a, 31) appartenant à la deuxième armature (8) pour entraîner la deuxième armature (8) en mouvement autour du premier axe (Y1) lorsque le dispositif de commande excentrique (22, 29) tourne autour du premier axe (Y1), ledit palier (30a, 31) ayant une forme de révolution centrée sur le deuxième axe (Y2), ledit dispositif de commande excentrique (22, 29) comportant au moins une partie de came (29a, 29b) qui présente une surface radialement extérieure (51) en appui contre ledit palier (30a, 31), ladite surface extérieure (51) de la partie de came (29a, 29b) comportant une première portion courbe (52) et une deuxième portion courbe (53) correspondant à deux zones angulaires (52a, 53a) différentes autour du deuxième axe (Y2), ladite première portion courbe (52) et ladite deuxième portion courbe (53) ayant respectivement deux centres de courbure (C1, C2) distincts et étant en contact avec ledit palier respectivement en deux points de contact (F2, F3) écartés angulairement l’un de l’autre. Mécanisme d’articulation (6) selon la revendication 1, dans lequel ledit palier (30a, 31) présente un premier rayon (R1), la première portion courbe (52) et la deuxième portion courbe (53) de la surface extérieure (51) de la partie de came (29a, 29b) présentant respectivement un deuxième rayon (R2) et un troisième rayon (R3), le deuxième rayon (R2) et le troisième rayon (R3) étant inférieurs au premier rayon (R1). Mécanisme d’articulation (6) selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel lesdits deux points de contact (F1, F2) sont écartés angulairement l’un de l’autre d’un angle compris entre 10 et 50 degrés par rapport au deuxième axe (Y2). Mécanisme d’articulation (6) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de commande excentrique (22, 29) comporte une bague de commande (22) montée pivotante sur la première armature (7) autour du premier axe (Y1) et la partie de came (29a, 29b) présente une surface radialement intérieure (50) en appui contre une surface radialement extérieure de ladite bague de commande (22). Mécanisme d’articulation (6) selon la revendication 4, dans lequel ladite surface radialement intérieure (50) de la partie de came est en appui contre la surface radialement extérieure de ladite bague de commande (22) avec une force d’appui résultante (F1) passant entre lesdits deux points de contact (F2, F3). Mécanisme d’articulation (6) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première armature (7) comporte un collet (7a) cylindrique de révolution centré sur le premier axe (Y1) et la bague de commande (22, 29) est montée pivotante autour dudit collet (7a). Mécanisme d’articulation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit palier (30a, 31) comporte une bague (31) antifriction rapportée à l’intérieur d’un logement cylindrique (30a) de la deuxième armature (8). Mécanisme d’articulation (6) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit dispositif de commande excentrique (22, 29) comporte deux parties de came (29a, 29b) symétriques sollicitées élastiquement à l’écartement mutuel vers une position maximisant l’excentration desdites parties de came par rapport au premier axe (Y1). Mécanisme d’articulation (6) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un espace libre rempli de produit lubrifiant est défini entre ladite surface radialement extérieure (51) de ladite partie de came (29a, 29b) et ledit palier (30a, 31), en dehors desdits deux points de contact (F2, F3). Siège (1) de véhicule comportant des première et deuxième parties (2, 3) de siège reliées l’une à l’autre par un mécanisme d’articulation (6) selon l'une quelconque des revendications précédentes, les première et deuxième armatures (7, 8) étant fixées, l’une à la première partie (2) de siège et l’autre à la deuxième partie (3) de siège. Siège (1) de véhicule selon la revendication 9, dans lequel les première et deuxième parties (2, 3) de siège sont l’une, un dossier et l’autre une assise.