[0001] L'invention concerne un dispositif de règlage de la tension d'une nappe d'appui d'un
coussin de siège, constituée par une nappe à ressort à tension règlable disposée entre
deux éléments opposés d'une armature.
[0002] La publication FR-A 2 060 877 décrit un siège dans lequel la distance mutuelle des
deux éléments opposés est règlable mécaniquement de manière à modifier la tension
de la nappe à ressorts.
[0003] La publication FR-A 2 447 168 décrit une surface d'appui d'un siège, constituée par
des ressorts en fil métallique présentant des ondulations dans le plan de la surface
fixés par une extrémité à un élément d'armature du siège et dont l'autre extrémité
est accrochée à des organes de règlage manoeuvrables pour modifier la courbure desdits
fils ondulés.
[0004] Ces dispositifs ne permettent pas de modifier de manière rapide et aisée la conformation
de la surface d'appui offerte par le siège de façon que la rigidité de la surface
soit adaptée aux exigences de confort.
[0005] L'invention a pour objet un dispositif de règlage faisant application d'un alliage
à mémoire de forme dont l'agencement permet de faire varier la tension de la nappe
de suspension du siège.
[0006] L'invention a également pour objet un tel dispositif dans lequel le passage d'un
courant dans le matériau à mémoire de forme se traduit par une déformation de celui-ci
apte à faire varier la précontrainte de la nappe de suspension.
[0007] Selon l'invention, la nappe à ressorts est réunie à l'un des éléments de l'armature
par un matériau à mémoire de forme dans le but d'obtenir un accroissement de tension
lorsqu'il est porté par échauffement à une certaine température, en association avec
un dispositif de blocage dans le but de conserver ledit accroissement de tension lors
de la suppression dudit échauffement.
[0008] D'autres caractéristiques et avantages du dispositif apparaîtront à la lecture d'une
forme de réalisation de celui-ci faite en référence au dessin annexé dans lequel :
- La figure 1 est un diagramme des variations des contraintes en fonction des allongements
d'un alliage à mémoire de forme,
- La figure 2 est une vue en perspective d'un siège équipé d'un dispositif de règlage
de tension de la nappe,
- La figure 3 est une représentation schématique vue en coupe du dispositif de règlage
de tension de la nappe,
- La figure 4 est une coupe partielle du dispositif de règlage de tension suivant
la ligne IV-IV de la figure 3,
- Les figures 5 et 6 décrivent deux variantes d'implantation du dispositif sur une
nappe à ressorts.
[0009] La figure 1 se rapporte aux propriétés d'un fil en alliage (Ni - Ti) à mémoire de
forme.
[0010] Ce matériau déformé à basse température retrouve la forme initiale lorsque sa température
s'élève au-delà d'un seuil appelé température de transformation.
[0011] Ainsi par exemple, un fil ou un ressort en alliage à mémoire de forme qui a subi
un allongement retrouve sa longueur initiale lorsqu'il est porté à une témpérature
supérieure à la température de transformation.
[0012] La courbe A décrit la variation de la contrainte σ en N/mm2 en fonction de l'élongation
ε en % à basse température (phase martensitique).
[0013] La courbe B décrit la variation de la contrainte en fonction de l'élongation au-delà
de la température de transformation (phase austénitique).
[0014] Ces courbes permettent l'évaluation quantitative de l'effort fourni par un fil en
alliage de forme du type Ni - Ti lors de la transformation. A titre d'exemple, un
fil de 1 mm2 de section qui supporte un contrainte de 130 N voit sa longueur augmenter
de 5 % environ à basse température caractérisée par le point M de la courbe A. Par
échauffement, cette élongation se réduit à une valeur inférieure à 1 %, lorsque la
contrainte demeure constante au cours du changememnt de phase. Cette valeur est caractérisée
par le point N de la courbe B. Lorsque la contrainte augmente lors du changement de
phase, par exemple sous l'action d'un ressort monté en série avec le fil en alliage
à mémoire de forme, la nouvelle valeur de l'élongation est caractérisée par le point
N′ de la courbe B.
[0015] La figure 2 représente schématiquement une armature de siège définie par une structure
1 montée sur des glissières 2 conçues pour être fixées sur le véhicule.
[0016] La structure possède des éléments transversaux opposés 3, 4 constitutifs du cadre
5 support d'une nappe à ressorts 6 réunie à l'élément antérieur 3. Les ressorts 6
respectivement constitués par des fils ondulés sont montés en tension à l'aide de
ressorts de suspension 7 sur la structure.
[0017] Selon l'invention, les ressorts de suspension 7 sont réunis par exemple à l'élément
3 par un élément à mémoire de forme 10 qui peut être constitué par un fil ou par un
ressort.
[0018] A cet effet, un ou plusieurs ressorts tels que 7 (fig. 5, 6) sont attelés à un câble
de traction 11 enroulé une ou plusieurs fois pour éviter le glissement sur une poulie
12 d'un dispositif de blocage 13 dont l'axe 22 porte une roue dentée 23 susceptible
d'être immobilisée par un élément ou cliquet 24. Le cliquet 24 est un cliquet à ressort
25 sur lequel agit une commande électromagnétique 26 par exemple et l'extrémité du
câble 11 est réunie à l'élément 3 du siège par le matériau 10 à mémoire de forme.
[0019] A titre de variante, le câble 11 peut aussi reposer sur la poulie 12 et coulisser
dans un dispositif de blocage connu en soi, à titre d'exemple, par la publication
FR-A 2 589 206 qui est immobilisée sur la structure 1 du siège. Le dispositif 13 peut
être également un organe de verrouillage actionné, par exemple, par un ressort de
sollicitation axiale lui-même constitué par un matériau à mémoire de forme dont le
chauffage, par un courant électrique, permet le déverouillage du dispositif, et par
voie de conséquence une traction du câble 11 sous l'effet de la modification de longueur
du matériau 10. Dans ce cas, le ressort en matériau à alliage de forme remplace l'électro-aimant
26.
[0020] La figure 3 montre aussi le contact à impulsion 14 qui permet la chauffe du matériau
10.
[0021] Selon l'exemple représenté à la figure 3, au cours du chauffage de l'élément 10,
le cliquet 24 est dégagé de la roue dentée 23 de sorte qu'au cours du chauffage, le
dispositif est déverrouillé. Ce mode opératoire permet d'augmenter la tension de la
surface d'appui du siège par échauffement des éléments 10 et pendant ledit échauffement
seulement.
[0022] Si l'on désire réduire la tension de la surface d'appui, en principe seule la commande
du dispositif 13 est alimentée dans le but d'autoriser l'allongement de l'élément
10 sous l'effet des ressorts 7 et de la charge éventuelle du siège. Toutefois, cette
opération de réduction de la tension pourrait nécessiter un préchauffage de l'élément
10 afin de faciliter le déverrouillage du dispositif 13 et le retour progressif vers
une tension de nappe plus faible.
[0023] Dans le but d'éviter un allongement excessif et préjudiciable de l'élément 10, le
câble 11 porte une butée ajustable 17 susceptible de venir en appui sur un élément
du siège dont la position est réglée en fonction des caractéristiques d'allongement
maximales du matériau à mémoire (8% pour un alliage Ni - Ti).
[0024] Sans sortir du cadre de l'invention, il sera bien entendu possible de remplacer le
dispositif de blocage 13 par tout dispositif équivalent réalisé par exemple à partir
de pinces à câble à commande électromécanique d'un électro-aimant, ou d'un actionneur
utilisant les propriétés des alliages à mémoire de forme.
[0025] L'élément 10 peut également être formé à partir d'autres alliages tels que les alliages
Al - Cu - Zn ou Al - Cu - Ni.
[0026] De même, les ressorts tels que 7 pourront être groupés ou reliés entre eux et être
actionnés par un seul ou deux ensembles de commande incluant le câble 10 et le dispositif
13 ainsi que cela a été représenté aux figures 5 et 6.
[0027] L'alliage Ni - Ti permet l'obtention d'un effort relativement important pour une
section de fil donnée. De plus, sa résistivité électrique étant importante, l'échauffement
peut être obtenu par un courant de quelques ampères. Par contre, du fait que la température
de transition ne peut excèder 100° C pour ce même alliage, la réponse de l'élément
peut être relativement lente lors de son refroidissement. En effet, le temps de refroidissement
est d'autant plus long que la différence entre la température de l'alliage et la température
ambiante est faible.
[0028] De ce fait, il peut s'avérer intéressant d'employer un alliage différent tel que
l'alliage Al - Cu - Ni pour lequel la température de transformation peut être fixée
à une valeur sensiblement plus grande. Pour diminuer ce temps de refroidissement,
on peut également associer à l'élément 10 un système de refroidissement avec un échangeur
à air ou à liquide.
1/ Dispositif de règlage de la tension d'une nappe d'appui d'un siège, constituée par
une nappe à ressorts (6, 7) à tension règlable disposée entre deux éléments opposés
(3, 4) d'une armature (1), caractérisé par le fait que la nappe à ressorts (6, 7)
est réunie à l'un (3 ou 4) des éléments de l'armature par un matériau à mémoire de
forme (10) dans le but d'obtenir un accroissement de la tension de la nappe lorsqu'il
est porté par échauffement à une certaine température, en association avec un dispositif
de blocage (13), notamment dans le but de conserver ledit accroissement de tension
lors de la suppression dudit échaufement.
2/ Dispositif de règlage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'un
au moins de ressorts (7) est réuni par son extrémité à un élément de traction (10,
11) en partie constitué par le matériau à mémoire de forme.
3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'élément de traction
est constitué par un câble (11) dont une extrémité est réunie à l'élément (3) de l'armature,
par l'intermédiaire du matériau à mémoire de forme, tandis, que l'autre extrémité
est réunie à un ressort (7) de suspension de la nappe (6) et sur le trajet duquel
est monté un dispositif de blocage (13) dans le but de s'opposer à la baisse de tension
de la nappe lors de la suppression de l'échauffement du matériau à mémoire de forme.
4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le dispositif de
blocage est constitué par un mécanisme de verrouillage et d'immobilisation du câble
sollicité dans le sens du déverrouillage par un élément (24) qui permet d'obtenir
une augmentation de la tension de la surface d'appui du siège lorsque l'alliage à
mémoire de forme est porté à la température de transition.
5/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait
que l'élément de traction (11) des ressorts (7) de suspension porte un organe de butée
(17) limiteur de l'allongement de l'élement (10) à mémoire de forme.
6/ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait
que le dispositif de blocage (13) et l'élément de traction (10, 11) actionne, totalement
ou partiellement, la nappe à ressorts (6, 7).