WO2008149044A2 - Ensemble d'absorption d'énergie muni de deux dispositifs d'absorption - Google Patents

Ensemble d'absorption d'énergie muni de deux dispositifs d'absorption Download PDF

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WO2008149044A2
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    • B60N2/42—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats
    • B60N2/427—Seats or parts thereof displaced during a crash
    • B60N2/42709—Seats or parts thereof displaced during a crash involving residual deformation or fracture of the structure
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    • B60N2/4207—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats characterised by the direction of the g-forces
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Definitions

  • the invention relates to an energy absorbing assembly by deformation in case of impact, in particular for a motor vehicle seat.
  • the invention further relates to a seat comprising the energy absorbing assembly.
  • Such an assembly is preferably disposed between the backrest and the seat. It is intended to reduce the stresses to the occupant of the vehicle sitting on the seat by gradually absorbing the kinetic energy to which his body is subjected.
  • the invention is more particularly intended for the absorption of energy in the event of a rear impact, but is also applicable to an impact before or even to other types of impact.
  • seats comprising a seat and a backrest, said seats being equipped with an energy absorbing device disposed between the seat and the backrest so as to absorb the forces exerted on the backrest.
  • Such seats are described in particular in documents US 2004/061 364, DE 198 07 581, EP 1 547 857 and DE 199 44 635.
  • the assembly comprises a first energy absorbing device and a second energy absorbing device intended to be interposed between a first element and a second element in order to maintain them. relative to one another by absorbing high stresses exerted between said first and second members, said first energy absorbing device and said second absorbing device being arranged in series and capable of being staged direction of deformation in case of stress exerted on the energy absorbing assembly.
  • said first energy absorbing device has a resistance to deformation less than the resistance to deformation of the second energy absorbing device.
  • the resistance to deformation is similar to a stiffness and determines the range of displacement of the seat to dampen an impact.
  • a first energy absorption device of moderate stiffness in the event of a shock at a low speed, the deformation of the first energy absorption device will allow, by a relatively large amplitude of deformation, to reduce the deceleration experienced by the occupant.
  • a second high stiffness energy absorbing device in the event of a high speed impact, the reduced deformation of the second energy absorbing device will reduce the risk of the occupant coming into contact with an obstacle to the energy absorption device. interior of the cockpit.
  • the first energy absorbing device has a lower deformation resistance between 1.5 times and 3 times the deformation resistance of the second energy absorbing device.
  • the mechanical differences thus make it possible to have at least one of the two devices that are well adapted to the type of shock undergone, while avoiding, in the event of a high speed impact, that the moderate stiffness of the first energy absorption device generates a excessive amplitude of displacement and / or a sudden variation in the deceleration.
  • the first energy absorbing device preferably comprises a one-piece piece having an elongated slot separating a first portion and a second portion facing each other, said light extending transversely to the direction of deformation and having a substantially constant width.
  • the effort to bring said first and second portions into contact with each other by deformation is preferably less than the force required to plastically deform the second energy absorbing device.
  • the second energy absorbing device preferably comprises a plate having a succession of cuts succeeding one another in the direction of deformation and defining between them at least one bridge extending in one direction. of elongation transverse to the direction of deformation.
  • the first energy absorbing device is preferably disposed inside one of the cutouts.
  • the first energy absorbing device can thus move in the direction of deformation while being easily maintained in the other directions.
  • the invention further relates to a seat comprising, in addition to the aforementioned energy absorbing assembly, a first element and a second element, said absorption assembly being interposed between the first element and the second element, and the first device absorption being removable.
  • FIG. 1 represents a seat according to the invention, before impact
  • FIG. 2 represents, on an enlarged scale, in perspective, the area marked II in FIG. 1;
  • FIG. 3 represents zone II, on an enlarged scale, in section without the head of the screw;
  • FIG. 4 is a representation according to FIG. 3, during a low speed shock
  • FIG. 5 is a representation according to FIG. 3, after a low speed shock
  • FIG. 6 is a representation according to Figure 3 after a high speed shock.
  • FIG. 1 illustrates a seat 10 of a motor vehicle essentially comprising a structure seat 24, a fastening screw 6 integral with the seat structure 24, an adapter 8, a backrest structure 26, a rotary articulation device 30 and an energy absorbing assembly 1.
  • the device 30 is interposed between the adapter 8 and the backrest structure 26. It adjusts the inclination of the backrest structure 26 relative to the seat structure 24.
  • the rotary articulation device 30 will not be detailed further.
  • the energy absorbing assembly 1 comprises a first energy absorbing device 2 and a second energy absorbing device 4 interposed between the seat structure 24 and the adapter 8. absorbing the energy of the occupant of the seat 10 in the event of shock, allowing a controlled rotation of the backrest structure 26 relative to the seat structure 24 by deformation.
  • the second energy absorbing device 4 is integrated in the adapter 8.
  • the adapter 8 is held on the seat structure 24 by means of a pivot 28 and the screw of fastening 6 screwed into the seat structure 24.
  • the adapter 8 is constituted by a shaped plate of substantially constant thickness, preferably of the order of 2 to 3 millimeters.
  • the second energy absorbing device 4 is located in an extreme portion of the adapter remote from the pivot 28. As shown more precisely in FIG. 3, it has a succession of cuts 20a, 20b, 20c, in the illustrated example three cuts, succeeding in a direction of deformation X substantially rectilinear.
  • the direction of deformation X extends substantially circumferentially with respect to the pivot 28, with a slight deviation due to a planned overall deformation of the adapter 8.
  • the cutouts 20a, 20b, 20c define between them bridges 22a, 22b, two in number in the illustrated embodiment.
  • the bridges 22a, 22b extend in an elongation direction Y and have in the direction of deformation X a width which is substantially constant over their entire length, with however a restriction at their ends.
  • the first energy absorbing device 2 is substantially in the form of a one-piece piece having a symmetry with respect to a median plane perpendicular to the elongation direction Y. It is disposed in the end cutout 20a, in which it is held in the deformation direction X between the screw shank 6 and the bridge 20a, in the elongation direction Y by the edges of the cutout 20a and perpendicular to the deformation direction X and to the elongation direction Y between the seat structure 24 and the head of the screw 6, as shown in Figure 2.
  • the first energy absorbing device 2 has substantially a disc shape having cutouts therethrough and defining a housing receiving the screw 6 and an elongate slot 12 extending opposite and in the vicinity of the bridge 22a.
  • the lumen 12 extends substantially in the direction of elongation Y. It is entirely included inside the first energy absorbing device 2, so that it delimits a main portion 14 and a deformation portion 16 connected to each other by two strips of material.
  • the deformation portion 16 has a substantially constant width, so that the light 12 is slightly arched.
  • the first absorption device of energy 2 and the second energy absorbing device 4 are distinct from one another and arranged in series, one behind the other in the direction of deformation X. As illustrated in FIG. they are solicited staged in case of shock. As long as the deformation portion 16 of the first energy absorbing device 2 is distant from the main portion 14, the first energy absorbing device 2 has a moderate resistance to deformation, while the second deformation device 16 energy absorption 4 has a relatively high resistance to deformation.
  • the first energy absorbing device 2 and the second energy absorbing device 4 then contribute to absorbing the energy of the shock.
  • the deformation portion 16 of the first energy absorbing device 2 is distant from the main portion 14, the deformation resistance of the first energy absorbing device 2 is sufficiently low for the second energy absorbing device 4 is deformed elastically.
  • the first energy absorbing device 2 is plastically deformed, the light 12 remaining permanently crushed, but the second energy absorbing device 2 energy 4 is intact, the bridge 22a having resumed its initial shape by springback.
  • the first used energy absorption device 2 is removed and replaced by a new device in the cut 20a, so we give the seat 1 its initial level of security.
  • the first energy absorbing device 2 then deforms substantially more, so that the resistance to deformation of the assembly 1 is then substantially that of the second energy absorbing device 4.
  • the bridge 22a then possibly the bridge 22b according to the importance of the shock, is deformed plastically, possibly until breaking.

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Abstract

Ensemble d'absorption d'énergie par déformation en particulier pour siège de véhicule automobile en cas de choc, ledit ensemble comprenant un premier dispositif d'absorption d'énergie (2) et d'un deuxième dispositif d'absorption d'énergie (4) destinés à être interposés entre un premier élément (6) et un deuxième élément (8) afin de les maintenir l'un par rapport à l'autre en absorbant des contraintes élevées exercées entre lesdits premier élément (6) et deuxième élément (8), ledit premier dispositif d'absorption d'énergie (2) et ledit deuxième dispositif d'absorption (4) étant disposés en série et aptes à être sollicités de façon étagée suivant une direction de déformation en cas de contrainte s'exerçant sur l'ensemble d'absorption d'énergie.

Description

Ensemble d'absorption d'énergie muni de deux dispositifs d'absorption
L'invention concerne un ensemble d'absorption d'énergie par déformation en cas de choc, en particulier pour siège de véhicule automobile. L'invention concerne en outre un siège comprenant l'ensemble d'absorption d' énergie.
Un tel ensemble est disposé de préférence entre le dossier et l'assise. Il est destiné à réduire les contraintes subies par l'occupant du véhicule assis sur le siège en absorbant progressivement l'énergie cinétique auquel son corps est soumis. L'invention est plus particulièrement destinée à l'absorption d'énergie en cas de choc arrière, mais est également applicable à un choc avant, voire à d'autres types de chocs.
On connait de manière usuelle des sièges comprenant une assise et un dossier, lesdits sièges étant équipés d'un dispositif d'absorption d'énergie disposé entre l'assise et le dossier de manière à absorber les efforts s ' exerçant sur le dossier. De tels sièges sont décrits notamment dans les documents US 2004/061 364, DE 198 07 581, EP 1 547 857 et DE 199 44 635.
L'invention vise à proposer un ensemble permettant de mieux s'adapter à la diversité des chocs. Pour ce faire, conformément à l'invention l'ensemble comprend un premier dispositif d'absorption d'énergie et un deuxième dispositif d'absorption d'énergie destinés à être interposés entre un premier élément et un deuxième élément afin de les maintenir l'un par rapport à l'autre en absorbant des contraintes élevées exercées entre lesdits premier et deuxième éléments, ledit premier dispositif d'absorption d'énergie et ledit deuxième dispositif d'absorption étant disposés en série et aptes à être sollicités de façon étagée suivant une direction de déformation en cas de contrainte s ' exerçant sur l'ensemble d'absorption d' énergie .
La présence de deux dispositifs d'absorption d'énergie disposés en série pour être sollicités de façon étagée permet notamment en leur conférant des caractéristiques mécaniques différentes de procurer une absorption adaptée à la nature du choc. L'un des dispositifs étant essentiellement sollicité pour un type de choc et l'autre étant sollicité pour un autre type de choc. Les différents types de choc pouvant se différencier notamment par l'amplitude et la durée de la décélération engendrée .
Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, de préférence ledit premier dispositif d'absorption d'énergie présente une résistance à la déformation inférieure à la résistance à la déformation du deuxième dispositif d'absorption d'énergie.
La résistance à la déformation est analogue à une raideur et détermine l'amplitude de déplacement du siège pour amortir un choc. En utilisant un premier dispositif d'absorption d'énergie de raideur modérée, en cas de choc à basse vitesse, la déformation du premier dispositif d'absorption d'énergie va permettre par une relativement grande amplitude de déformation de réduire la décélération subie par l'occupant. En utilisant un deuxième dispositif d'absorption d'énergie de raideur élevée, en cas de choc à haute vitesse, la déformation réduite du deuxième dispositif d'absorption d'énergie va réduire le risque que l'occupant vienne heurter un obstacle à l'intérieur de l'habitacle.
De préférence, le premier dispositif d'absorption d'énergie présente une résistance à la déformation inférieure entre 1,5 fois et 3 fois la résistance à la déformation du deuxième dispositif d'absorption d'énergie. Les différences mécaniques permettent ainsi d'avoir au moins l'un des deux dispositifs bien adaptés au type de choc subi, tout en évitant en cas de choc à haute vitesse que la raideur modérée du premier dispositif d'absorption d'énergie ne génère une amplitude de déplacement trop importante et/ou une variation brutale dans la décélération .
Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, le premier dispositif d'absorption d'énergie comprend de préférence une pièce monobloc présentant une lumière allongée séparant une première portion et une deuxième portion en regard, ladite lumière s ' étendant transversalement à la direction de déformation et présentant une largeur sensiblement constante. Ainsi, en cas de choc à haute vitesse, la déformation du premier élément permet d'avoir une première phase de décélération modérée, puis lorsque les deux portions du premier élément sont au contact l'une de l'autre, seul le deuxième dispositif d'absorption d'énergie se déforme de sorte que la décélération est alors plus élevée.
Selon une caractéristique complémentaire, l'effort pour amener lesdites première et deuxième portions au contact l'une de l'autre par déformation est de préférence inférieur à l'effort nécessaire pour déformer plastiquement le deuxième dispositif d'absorption d'énergie.
Selon une autre caractéristique conforme à l'invention, le deuxième dispositif d'absorption d'énergie comprend de préférence une plaque présentant une succession de découpes se succédant suivant la direction de déformation et définissant entre elles au moins un pontet s ' étendant suivant une direction d'allongement transversale à la direction de déformation.
Une telle solution est simple, robuste et efficace pour absorber l'énergie par déformation en cas de choc. Selon une caractéristique complémentaire conforme à l'invention, le premier dispositif d'absorption d'énergie est de préférence disposé à l'intérieur de l'une des découpes . Le premier dispositif d'absorption d'énergie peu ainsi se déplacer suivant la direction de déformation tout en étant aisément maintenu dans les autres directions .
L'invention concerne en outre un siège comprenant, outre l'ensemble d'absorption d'énergie précité, un premier élément et un deuxième élément, ledit ensemble d'absorption étant interposé entre le premier élément et le deuxième élément, et le premier dispositif d'absorption étant amovible.
Ainsi, en cas de détérioration du seul premier dispositif d'absorption d'énergie, celui-ci pourra être remplacé.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description détaillée suivante, se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente un siège conforme à l'invention, avant choc,
- la figure 2 représente, à échelle agrandie, en perspective, la zone repérée II à la figure 1, - la figure 3 représente la zone II, à échelle agrandie, en coupe sans la tête de la vis,
- la figure 4 est une représentation conformément à la figure 3, au cours d'un choc basse vitesse,
- la figure 5 est une représentation conformément à la figure 3, après un choc basse vitesse,
- la figure 6 est une représentation conformément à la figure 3, après un choc haute vitesse.
La figure 1 illustre un siège 10 de véhicule automobile comprenant essentiellement une structure d'assise 24, une vis de fixation 6 solidaire de la structure d'assise 24, un adaptateur 8, une structure de dossier 26, un dispositif d'articulation en rotation 30 et un ensemble d'absorption d'énergie 1. Le dispositif d'articulation en rotation 30 est interposé entre l'adaptateur 8 et la structure de dossier 26. Il permet de régler l'inclinaison de la structure de dossier 26 par rapport à la structure d'assise 24. Etant bien connu en soi, en particulier de type articulation à grains ou de type articulation continue, le dispositif d'articulation en rotation 30 ne sera pas détaillé davantage .
L'ensemble d'absorption d'énergie 1 comprend un premier dispositif d'absorption d'énergie 2 et un deuxième dispositif d'absorption d'énergie 4 interposés entre la structure d'assise 24 et l'adaptateur 8. Il permet d'absorber l'énergie de l'occupant du siège 10 en cas de choc, en autorisant une rotation contrôlée de la structure de dossier 26 par rapport à la structure d'assise 24 par déformation.
Dans le mode de réalisation illustré, le deuxième dispositif d'absorption d'énergie 4 est intégré à l'adaptateur 8. L'adaptateur 8 est maintenu sur la structure d'assise 24 au moyen d'un pivot 28 et de la vis de fixation 6 vissée dans la structure d'assise 24. L'adaptateur 8 est constitué par une plaque mise en forme d'épaisseur sensiblement constante, de préférence de l'ordre de 2 à 3 millimètres.
Le deuxième dispositif d'absorption d'énergie 4 est situé dans une portion extrême de l'adaptateur éloignée du pivot 28. Tel qu'illustré plus précisément à la figure 3, il présente une succession de découpes 20a, 20b, 20c, dans l'exemple illustré trois découpes, se succédant suivant une direction de déformation X sensiblement rectiligne. La direction de déformation X s'étend sensiblement circonférentiellement par rapport au pivot 28, avec une légère déviation du fait d'une déformation d'ensemble prévue de 1 ' adaptateur 8.
Les découpes 20a, 20b, 20c définissent entre elles des pontets 22a, 22b, au nombre de deux dans le mode de réalisation illustré. Les pontets 22a, 22b s'étendent suivant une direction d'allongement Y et présentent suivant la direction de déformation X une largeur qui est sensiblement constante sur toute leur longueur, avec toutefois une restriction à leurs extrémités.
Le premier dispositif d'absorption d'énergie 2 se présente sensiblement sous la forme d'une pièce monobloc présentant une symétrie par rapport à un plan médian perpendiculaire à la direction d'allongement Y. Il est disposé dans la découpe extrême 20a, dans laquelle il est maintenu dans la direction de déformation X entre la tige de la vis 6 et le pontet 20a, dans la direction d'allongement Y par les bords de la découpe 20a et perpendiculairement à la direction de déformation X et à la direction d'allongement Y entre la structure d'assise 24 et la tête de la vis 6, tel qu'illustré à la figure 2.
Le premier dispositif d'absorption d'énergie 2 a sensiblement une forme de disque présentant des découpes le traversant et définissant un logement recevant la vis 6 et une lumière 12 allongée s 'étendant en regard et à proximité du pontet 22a. La lumière 12 s'étend sensiblement suivant la direction d'allongement Y. Elle est entièrement incluse à l'intérieur du premier dispositif d'absorption d'énergie 2, de sorte qu'elle délimite une portion principale 14 et une portion de déformation 16 reliées l'une à l'autre par deux bandes de matière. La portion de déformation 16 présente une largeur sensiblement constante, de sorte que la lumière 12 est légèrement arquée.
En cas de choc arrière subi par le véhicule, l'occupant du siège 10 exerce une pression très élevée sur la structure de dossier 26 du siège, tendant à faire pivoter l'adaptateur 8 autour du pivot 28 et à déplacer le pontet 22a vers la tige de la vis de fixation 6 suivant la direction de déformation X. Le premier dispositif d'absorption d'énergie 2 et le deuxième dispositif d'absorption d'énergie 4 sont distincts l'un de l'autre et disposés en série, l'un derrière l'autre suivant la direction de déformation X. Tel qu'illustré à la figure 4, ils sont sollicités de manière étagée en cas de choc. Tant que la portion de déformation 16 du premier dispositif d'absorption d'énergie 2 est distante de la portion principale 14, le premier dispositif d'absorption d'énergie 2 présente une résistance a la déformation modérée, tandis que le deuxième dispositif d'absorption d'énergie 4 présente une résistance à la déformation relativement élevée. Ainsi, le premier dispositif d'absorption d'énergie 2 et le deuxième dispositif d'absorption d'énergie 4 contribuent alors à absorber l'énergie du choc. De plus, tant que la portion de déformation 16 du premier dispositif d'absorption d'énergie 2 est distante de la portion principale 14, la résistance à la déformation du premier dispositif d'absorption d'énergie 2 est suffisamment faible pour que le deuxième dispositif d'absorption d'énergie 4 se déforme élastiquement .
Par conséquent, tel qu'illustré à la figure 5, après un choc à basse vitesse, le premier dispositif d'absorption d'énergie 2 est déformé plastiquement, la lumière 12 restant écrasée de manière permanente, mais le deuxième dispositif d'absorption d'énergie 4 est intact, le pontet 22a ayant repris sa forme initiale par retour élastique. Ainsi, si l'on souhaite redonner au siège son niveau de sécurité initiai on retire le premier dispositif d'absorption d'énergie 2 usagé et on le remplace par un dispositif neuf dans la découpe 20a, on redonne donc au siège 1 son niveau de sécurité initial .
Tel qu'illustré à la figure 6, en cas de choc à haute vitesse, lorsque la portion de déformation 16 vient en appui contre la portion principale 14 du premier dispositif d'absorption d'énergie 2, toute l'énergie du choc n'est pas absorbée, de sorte que l'ensemble d'absorption d'énergie 1 est toujours sollicité.
Le premier dispositif d'absorption d'énergie 2 ne se déforme alors sensiblement plus, de sorte que la résistance à la déformation de l'ensemble 1 est alors sensiblement celle du deuxième dispositif d'absorption d'énergie 4.
Le pontet 22a, puis éventuellement le pontet 22b selon l'importance du choc, est déformé plastiquement , éventuellement jusqu'à la rupture.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble (1) d'absorption d'énergie par déformation en particulier pour siège (10) de véhicule automobile en cas de choc, ledit ensemble (1) comprenant un premier dispositif d'absorption d'énergie (2) et un deuxième dispositif d'absorption d'énergie (4) destinés à être interposés entre un premier élément (6) et un deuxième élément (8) afin de les maintenir l'un par rapport à l'autre en absorbant des contraintes élevées exercées entre lesdits premier élément (6) et deuxième élément (8), ledit premier dispositif d'absorption d'énergie (2) et ledit deuxième dispositif d'absorption (4) étant disposés en série et aptes à être sollicités de façon étagée suivant une direction de déformation (X) en cas de contrainte s ' exerçant sur l'ensemble (1) d'absorption d'énergie.
2. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel ledit premier dispositif d'absorption d'énergie (2) présente une résistance à la déformation inférieure à la résistance à la déformation du deuxième dispositif d'absorption d'énergie (4).
3. Ensemble selon la revendication 2, dans lequel le premier dispositif d'absorption d'énergie (2) présente une résistance à la déformation inférieure entre 1,5 fois et 3 fois la résistance à la déformation du deuxième dispositif d'absorption d'énergie (4),
4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier dispositif d'absorption d'énergie (2) comprend une pièce monobloc présentant une lumière (12) allongée séparant une première portion (14) et une deuxième portion (16) en regard, ladite lumière (12) s ' étendant transversalement à la direction de déformation (X) et présentant une largeur (1) sensiblement constante.
5. Ensemble selon la revendication 4, dans lequel l'effort pour amener lesdites première portion (14) et deuxième portion (16) au contact l'une de l'autre par déformation est inférieur à l'effort nécessaire pour déformer plastiquement le deuxième dispositif d'absorption d' énergie (4) .
6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième dispositif d'absorption d'énergie (4) comprend une plaque présentant une succession de découpes (20a, 20b, 20c) se succédant suivant la direction de déformation (X) et définissant entre elles au moins un pontet (22a, 22b) s ' étendant suivant une direction d'allongement (Y) transversale à la direction de déformation (X) .
7. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel le premier dispositif d'absorption d'énergie (2) est disposé à l'intérieur de l'une des découpes (20a).
8. Siège (10) comprenant un premier élément (6) et un deuxième élément (8) et un ensemble d'absorption (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes interposé entre le premier élément (2) et le deuxième élément (4), dans lequel le premier dispositif d'absorption (2) est amovible.
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