Brevet FR2328588A1 — publié le 19770520

La présente invention concerne un dispositif de suspension pneumatique pour un siège de véhicule, et un siège comportant aln tel dispositif de suspension. La présente invention concerne un dispositif de suspension pour un siège de véhicule, du type comprenant le siège proprement dit, une base et un moyen de guidage du siège dans son mouvement vers le bas et vers le haut par rapport à la base, le dispositif étant caractérisé a) par ur.e suspension pneumatique destinée à être reliée par des extrémités opposées respectivement au siège et à la base, la suspension pneumatique étant capable de s'allonger et de se contracter. dans le sens de sa longueur, b) par un ensemble à valves communiquant avec l'intérieur de la suspension et fonctionnant de façon sélective pour relier la suspension à une sourcede gaz comprimé ou à l'atmosphère afin de l'allonger ou de la et c) par un dispositif de réglage en hauteur actionné par une poignée et comprenant deux parties glissant l'une par rapport à l'autre, dont l'une esc tixée à une extrémité de la suspension et comporte un dispositif de blocage des parties glissant l'une par rapport à l'autre, à une hauteur de siège choisie, et dont l'autre partie est reliée à l'autre extrémité de la suspension par un accouplement à ressorts qui comprend un élément d'arrêt mobile entre des butées qui limitent l'allongement et la contraction élastiques de la suspension à une hauteur de siège choisie, et un accouplement reliant la poignée au dispositif de blocage et fonctionnant pour relâcher celui-ci avant le fonctionnement de l'ensemble à valves. Suivant un autre aspect, l'invention fournit un dispo sitif à valves destiné à commander l'écoulement du gaz comprimé vers l'intrieur et vers l'extérieur d'une suspension pneumatique dans un dispositif de suspension de siège de véhicule comprenant trois valves qui sont toutes d'un type dans lequel un élément de fermeture de la soupape est poussé en direction de sa position fermée par un ressort assisté par la pression sur le côté haute pression de la valve, la première desdites valves étant reliée par son côté basse pression au côté basse pression d'une seconde valve le côté haute pression de la seconde valve et de la troisième valve étant relié au ressort à gaz et le c8té basse pression de la troisième valve étant relié à ltextérieur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se reportant aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 représente une vue de profil dlun siège de véhicule comprenant le dispositif de suspension à air; - la figure 2 représente une vue schematique en élévation d'une valve à air faisant partie du dispositif de suspension; - la figure 3 représente une vue en bout correspondant à celle de la figure 2, mais dans laquelle certaines parties ont été retirées pour montrer la construction placée en dessous;; - les figures 4 et 5 sont des coupes verticales, partiellement en élévation, d'un dispositif de suspension pneumatique, selon le lignes IV-ZV et V-V de la figure 2; - la figure 6 représente une coupe le long de la ligne VI-VI de la figure 5; - la figure 7 représente une coupe le long de la ligne VII-V1I de la figure 3; et - la figure 8 représente une vue correspondant A la partie supérieure de la figure 3, mais avec d'autres coupes, pour montrer les parties se trouvant en dessous. Comme indiqué sur les dessins, les composants de base du dispositif de suspension pneumatique comprennent un ressort pneumatique Il destiné à entre relié entre la partie de siège 12 et la base 13 d'un siège de véhicule pour supporter de façon élastique le poids du siège et de son occupant; un système 14 de valves à air reliées entre le ressort pneumatique et une source d'air comprimé portée par le véhicule et pouvant introduire de l'air dans le ressort pneumatique ou permettre à l'air de s'échapper du ressort, et un dispositif 15 d'ajustement en hauteur actionna par un levier 16 en coopération avec le système de valves pour augmenter cu diminuer le volume d'air dans le ressort pneumatique et ainsi monter ou descendre le siège par rapport à la base.Ces composants vont etre examinés en détail ci-après. Le dispositif de suspension comprend une enveloppe principale 17 de forme genérale cylindrique et possédant a une extrémité un compartiment 18 formant réservoir pour l'air et, à son extrémité opposée, un compartîment 20 dans lequel est enveloppé le système à valves. Entre ces deux compartiments, l'enveloppe est partiellement rétrécie et elle contient une partie d'un mécanisme d'ajustement en hauteur et la partie supérieure du ressort à air. Ce ressort (voir figure 6) comprend un manchon tubulaire 21 en caoutchouc dont la portion 21a d'extrémité supérieure est scellée à une manchette cylindrique 22 faisant partie de l'enveloppe 17. La portion 21b de l'extrémité inférieure du manchon est tournée vers l'in térieur et vers le haut et elle est scellée à l'extrémité supérieure d'un s3L tubulaire rigide allongé 23 autour duquel le manchon est ajusté. La tase d pot est reliée par un boulon 24 à la partie 13 du siège du véhicule, alors que l'enveloppe est boulonnée au siège 12 de façon que le volume du ressort pneumatique augmente ou diminue et par suite le siège monte ou descend, la portion 21b du manchon 21 montant ou descendant à l'extérieur du pot 23. L'ensemble à valves (voir figure 8) comprend trois valves à aiguille séparées 25, 26, 27 montées dans des cavités tubulaires de la paroi 28 de l'enveloppe 17. Chaque valve est du type utilisé couramment dans les pneumatiques pour véhicules dans lesquels la valve peut être ouverte soit par application d'une pression d'air sur le côté basse pression de la valve pour soulever une aiguille telle que 27a de son siège contre la force d'un ressort, soit par application directe d'une force sur l'aiguille par l'intermédiaire d'une tige telle que 33 ou 34 coopérant à son extrémité intérieure avec l'aiguille de la valve et sortant coaxialiement, à son extrémité opposée, de la cavité tubulaire de la valve.Dans cet arrangement, la pression de l'air sur le cOté haute pression de la valve maintient l'aiguille fermée contre son siège et ainsi l'écoulement au travers de la valve du coté haute pression au coté basse pression est autorisé seulement par le soulèvement de la tige de la valve pour écarter l'aiguiile de son siège. Les deux valves 25 et 27 montées dans I'emreloppe ont leurs tiges alignées pour coopérer avec les extrémités opposées d'un palonnier 35 de manoeuvre des valves, lequel pivote dans l'enveloppe pour soulever une tige quand le palonnier est incliné dans une direction, et pour soulever l'autre tige quand le levier est incliné dans l'autre direction. Les deux tiges sont libérées et les deux valves sont fermées quand le palonnier prend une position d'équilibre ou centrale, comme indiqué. Le côté haute pression de la première valve 25 est relié par une tubulure 36 à la source d'air comprimé et sert, quand elle est fermées à isoler la source, mais à permettre à l'air de s'écouler au travers de la valve en cas de soulèvement de la tige 34 par le palonnier 35 pour ouvrir la valve. Le côté basse pression de la première valve 25 est relié directement par un -canal 37 au côté basse pression de la seconde valve 26 dont le c8té haute pression est reliée par une tubulure 38 au ressort pneumatique du siège. Celui-ci est également relié, par une tubulure 40 qui dérive de la tubulure 38, au côté haute pression de la troisième valve 27 dont le côté basse pression est relié par un canal 41 à l'atmosphère. Pendant le fonctionnement de la valve, il est évident que l'inclinaison du palonnier pour relacher la tige 34 de la premiere valve 25 permet à l'air comprimé de s'écouler de la tubulure d'alimentation 36 au travers de la valve 25-vers le côté basse pression de la seconde valve 265 et cette pression est suffisante pour ouvrir la valve 26 et pour permettre à l'air comprimé de s'écouler dans le ressort pneumatique ll, ce qui force le siège 12 à s'élever. Cela continue jusqu'à ce que la valve 25 se ferme par le mouvement commandé à la main du palonnier revenant à sa position centrale, ou par le fonctionnement automatique d'un mécanisme de butée de fin de course qui sera décrit ci-après. Si ensuite le palonnier est déplacé en direction opposée pour soulever la tige 33 de la troisième valve 27, le ressort pneumatique est déchargé par la troisième valve vers l'atmosphère et le siège descend. D'une façon semblable, cela continue jusqu'à ce que la troisième valve 27 se ferme, soit par un mouvement commandé à la main du palonnier revenant à sa position centrale, soit par le fonctionnement automatique du mécanisme de fin de course. Le volume du ressort à air est constitué par le volume de l'espace dans le pot 23 et le manchon 21, volume qui est variable, et le volume du compartiment 18 et du passage 42 (figure 4) reliant le compartiment à l'intérieur du manchon. Le volume de ce compartiment peut varier par insertion ou retrait d'éléments de remplissage pour ajuster le volume total du ressort pneumatique donnant la caractéristique d'élasticité désirée. Le mécanisme d'ajustement en hauteur comprend une colonne rigide 43, par exemple de section carrée montée. dans l'axe du manchon en caoutchouc et fixée par sa partie supérieure à ltenveloppe, et un manchon porteur rigide 44 qui entoure la colonne et qui lui est normalement fixé, et qui peut glisser le long de la colonne si on le désire, comme décrit ci-après. L'extrémité inférieure du manchon 44 supporte une plaque 45 perpendiculaire å l'axe du manchon.Une seconde plaque 46 est montée parallèlement a la prennêre plaque 45 et elle est reliée à celle-ci par plusieurs tiges équidistantes 47 (par exemple eatre) fixées rigidement par une extrémité à la seconde plaque 46 et séteTluant au travers des ouvertures dans la première plaque, les extrémités libres des tiges supportant des éléments d'arrêt 48. Chaque tige porte un ressort hélicoidal de tension 50 fixé par une extrémité d l'extré- mité de la tige et, par son extrémité opposée, à un collet 51 placé sur le côté opposé de la première plaque par rapport au ressort. Ces ressorts sont placées en nombre égal sur les côtés opposés de la première plaque et ils sont équidistants.L'arrangement est tel que la seconde plaque est maintenue normalement de façon plastique par les forces opposées de î tension des ressorts dans une position neutre prédéterminée par rapport à la première plaque. Toutefois, la seconde plaque 46 est mobile en ss'carta..t de la première plaque 45 contre la force de tension des ressorts sur une distance x (voir figure 6) égale à celle entre la première plaque 45 et les butées 48 des tiges en position neutre, et elle est mobile en direction de la première plaque contre la force de tensior. des ressorts placée entre la première plaque et les butées d'extrémités des tiges, sur une distance y égale à celle entre la première plaque et la position neutre d'un arrêt en caoutchouc monté sur la seconde plaque 46. La distance x + y est ainsi la course maximale autorisée du ressort pneumatique à n'importe quelle position en hauteur du siège. Pour permettre la variation de hauteur du siège, le manchon 44 est muni d'une série d'ouvertures 44a réparties longitudinalement sur un côté du manchon et on a monté un ergot glissant 53 en torve de tige, dans une ouverture de ia colonne perpendiculaire a l'axe longitudinal de celle-ci, de façon qutil entre ou sorte par rapport à une ouverture choisie parmi les ouvertures 44a du manchon. En conséquence, le manchon peut être bloqué sur la colonne à l'une quelconque des différentes positions dont chacune correspond à une hauteur différente de la partie 12 par rapport à la partie 13 du siège.De plus, quand on retire l'ergot 53 d'une ouverture 44a du manchon et qu'on laisse l'air comprimé s'écouler vers l'intérieur ou l'extérieur du ressort pneumatique, le siège peut être soulevé ou abaissé à une nouvelle position en hauteur fixée par réintroduction de l'ergot dans une ouverture 44a du manchon, a une nouvelle position en hauteur. Le mécanisme d'extraction et de réintroduction de l'ergot va & re décrit ci-après. On voit en particulier sur la figure 2 que le levier de manoeuvre 16 du dispositif est fixé rigidement a un axe 54 sur lequel est également fixé rigidement un levier 55 deux bras figure 3). Les extrémités opposées du levier 55 sont reliées respectivement à des ressorts de torsion 56, 57 aux extrémités opposées du palonnier 35. L'arrangement est tel que si on manoeuvre le levier 16 vers le haut ou vers le bas, le mouvement résultant du levier 55 transmis par les ressorts 56, 57 incline le palonnier et entraîne l'une ou l'autre des valves 25, 27 pour relier le ressort 11 la source d'air comprimé ou a l'échappement. On a placé entre le levier 16 et le levier 55 une plaque 58 d:ajustage en hauteur ayant une grande ouverture centrale 58a au travers de laquelle passe l'axe 54, et deux fentes 58b qui forment un arc autour de l'axe et dans lesquelles pénètrent les tiges 60, 61 sortant des bras respectifs du levier 55, les tiges étant normalement en contact avec les extrémités supérieures des fentes 58b. Une queue 58c s'étendant de la partie principale de la plaque 58 est articulée a son extrémité extérieure a l'extrémité extérieure d'un bras 62 s'étendant radialement partir d'une extrémité d'un axe 63 de réglage en hauteur (voir figure 5) tourillonnant de façon étanche dans l'enveloppe, l'extrémité opposée 63a de l'axe étant coudée.L'extrémité libre de l'arbre coudé, reliée à un pivot 64, est articulée a l'extrémité d'une tige 65 dont l'extrémité opposée supporte l'ergot 53, et en un point intermédiaire entre ces extrémités, la tige 65 est supportée par un élément de bascule 66 articulé d la colonne 43 du mécanisme d'ajustage en hauteur. L'extrémité de la tige 65 voisine de l'axe coudé est reliée à un plongeur 67 poussé par un ressort et logé dans la colonne 43 et agissant de façon a écarter cette extrémité de tige de la colonne, donc A pousser l'ergot en direction de la colonne et de l'une des ouvertures 44a du manchon 44. Pendant le fonctionnement du mécanisme d'ajustage en hauteur, le soulèvement du levier 16 provoque un mouvement dans le sens des aiguilles d'une montre de la tige 60 du levier à deux. bras et le soulèvement de la plaque 58, ce qui fait tourner la tige 63 pour incliner la tige 65 et retirer l'ergot 53 qui libère le manchon 44 de la colonne 43 juste avant que le ressort 57 reliant une extrémité du levier 55 au palonnier 35 incline celui-ci et ouvre la première valve 25. Tant que le levier de manoeuvre est maintenu en position soulevée, la tringlerie d'interconnexion maintient llergot dans sa position sortie pour permettre au siège de se déplacer vers le haut en accord avec l'augmentation de la pression d'air dans le ressort pneumatique, vers une nouvelle position en hauteur. De la même façon, l'abaissement du levier 16 provcque un mouvement en sens inverse des aiguilles d'une montre de la tige 61 du levier h deux bras pour soulever la plaque d'ajustement en hauteur et, par l'intermédiaire de la tringlerie, pour libérer le manchon 44 de la colonne 43 juste avant que le ressort 56 incline le palonnier 35 pour ouvrir la troi silène valve 27 pour mettre l'air le ressort pneumatique. Quand on relâche le levier 16 après un mouvement dans l'une ou l'autre direction, le plongeur 67 agissant sur la tige pousse l'er- got en direction de la série d'ouvertures 44a du manchon 44 et, si une telle ouverture se trouve en face de l'ergot, celui-ci y pénètre. Toutefois, si l'ergot est en contact avec le manchon entre des ouvertures, l'axe d'ajustage en hauteur et, par suite la plaque ne retournent pas entièrement peurs positions initiales et, en conséquence, le palonnier 35 ne laisse pas la valve en fonctionnement se fermer complètement.La continuation du passage de l'air comprimé au travers de la valve laisse le mécanisme d'ajustement en hauteur continuer a monter jusqu'à ce que l'ergot pénètre dans l'ouverture la plus proche dans le sens de son mouvement, après quoi la rotation qui en résulte de l'axe 63 permet à la plaque 58, au levier 55 et: au palonnier 35 de retourner W leurs positions initiales et a la valve de se refermer. Pour éviter une surcharge du ressort pneumatique par l'air comprimé dans le cas où le levier de manoeuvre est maintenu dans sa position abaissée après que l'ajustage en hauteur ait atteint la fin de sa course, on a placé un dispositif de sécurité de fin de course 68 (figure 2) pour fermer automatiquement la valve à air. Le dispositif de fin de course comprend une tige 70 (figure 6) montée sur le côté opposé de la colonne d'ajustage èn hauteur c façon à permettre un mouvement de glissement longitudinal dans un guide 71 fixé au manchon d'ajustage en hauteur. Une butée 72 est fixée sur la tige å proximité de son extrémité inférieure pour être en contact avec le guide a l'extrémité supérieure de sa course d'ajustage en hauteur, la position terminale du manchon 44 étant une position dans laquelle l'ergot 53 peut pénétrer dans une ouverture 44a du manchon. L'extrémité supérieure de la tige 70 est articulée a un basculeur 73 et également a une extrémité d'une tige de couplage 74 dont l'extrémité opposée est reliée par un pivot 75 å l'extrémité coudée d'un axe de fin de course 76 tourillonnant de façon étanche dans l'enveloppa 17 parallèlement à l4axe63. L'extrémité opposée de llaxe de fin de course porte un bras radial 77 dont l'extrémité extérieure est reliée par une tige d'accouplement 78 a un point choisi d'un palonnier de fin de course 80. Celui-ci est parallèle à des tiges 81 qui le portent et dépassent des extrémités opposées du palonnier 35 et il peut être déplacé par la manoeuvre du dispositif de fin de course de façon à ramener le palonnier des valves à sa position d'équilibre contre la force du ressort 57 qui est mis sous tension par le soulèvement du levier 16. Il existe un certain jeu dans la liaison entre les extrémités adjacentes du palonnier 80 et du palonnier 35 qui sont les plus proches de la tige d'accouplement 78 du dispositif de fin de course pour éviter que celui-ci n'interfère avec le fonctionnement normal du palonnier des valves. Afin de fournir une indication sonore à l'occupant du siège quand la valve fonctionne, on a prévu deux sifflets 82, 83 (figure 3) dont chacun fournit un avertissement différent, l'un étant relié pour recevoir une fuite d'air comprimé venant d'un conduit reliant la valve d'entrée 25 au ressort pneumatique et l'autre étant relié au. côté échappement de la troisième valve 27. En fonctionnement du dispositif de suspension pneumatique, quand ltoccupant du siège désire soulever celui-ci, il soulève le levier 16, ce qui incline le levier 55 dans le sens des aiguilles d'une montre de la figure 3, de sorte que la tige 60 sur le c8té gauche du levier entraine l'extrémité supérieure de la fente gauche 58b de la plaque 58, élève la plaque en faisant tourner l'axe 63 et force l'ergot 53 a libérer le manchon 44 de la colonne 43 de l'ajusteur en hauteur. Le mouvement d'inclinaison du levier 55 tend le ressort 57 reliant ce levier au palonnier 35, ce qui incline celui-ci et ouvre la valve 25 immédiatement après libération du manchon de l'ajusteur en hauteur.L'air comprimé s'écoulant au travers de la valve ouverte vers le ressort pneumatique fait monter le niveau du siège et la colonne de l'ajusteur en hauteur glisse vers le haut avec le manchon de l'ajusteur. Quand on relache le levier 16, l'ergot sur la colonne glisse dans l'ouverture du manchon situee en face ou juste au-dessus de l'ergot au moment où l'on relâche le levier, et le palonnier 35 retourne a Sa position d'équilibre par la force des ressorts agissant sur lui. Toutefois, si ie levier de manoeuvre est maintenu en position relevée, le dispositif de fin de course fonctionne comme décrit ci-dessus pour ramener le palonnier des valves a Sa position d'équilibre et pour fermer la salve 25. L'abaissement du levier de commande fait fonctionner l'ajusteur en hauteur et la valve 27 en sens inverse pour permettre z l'air de sortir du ressort pneumatique et pour abaisser le siège. Dans des conditions de charge statique, les ressorts de tension 50 agissant entre les deux plaques 45, 46 dans le ressort pneu- mastique maintiennent la première plaque 45 a la position désirée, par exemple a mi-chemin entre les extrémités des tiges 47. Toutefois, dans des conditions de charge dynamique, le mouvement élastique vers le haut ou vers le bas du siege par rapport è la base est réalisé sous le-controle du ressort pneumatique sur une course allant par exemple jusqu'a 50 millimètre s de chaque côté de la position de déplacement, les ressorts 50 cédant de façon élastique pendant le mouvement. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement a titre exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension pour un siège de vehicule, du type comprenant le siège proprement dit, une base et un moyen de guidage du siège dans son mouvement vers le bas et vers le haut par rapport a la base, le dispositif étant caractérisé a) par une suspension pneumatique destinée d titre reliée par des extrémités opposées respectivement au siège et a la base, la suspension pneumatique étant capable de s'allonger et de se contracter dans le sens de sa longueur, b) par un ensemble à valves communiquant avec l'intérieur de la suspension et fonctionnant de façon sélective pour relier la suspension à une source de gaz comprimé ou à l'atmosphère afin de l'allonger ou de la contracter, et c) par un dispositif de réglage en hauteur actionné par une poignée et comprenant deux parties glissant llune par rapport a l'autre, dont l'une est fixée tne extrémité de la suspension et comporte un dispositif de blocage des parties glissant llune par rapport à l'autre, à une hauteur de siège choisie, et dont l'autre partie est reliée a l'autre extrémité de la suspension par un accouplement a ressorts qui comprend un élément d'arrêt mobile entre des butées qui limitent l'allongement et la contraction élastique de la suspension à une hauteur de siège choisie, et un accouplement reliant la poignée au dispositif de blocage et fonctionnant pour relâcher celui-ci avant le fonctionnement de l'ensemble à valves. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble à valves comprend trois valves qui sont toutes d'un type dans lequel un élément de fermeture de la soupape est poussé en direction de sa position fermée par un ressort assité par la pression sur le c8té haute pression de la valve, la première desdites valves étant reliée par son c8té basse pression au cté basse pression d'une seconde valve, le côté haute pression de la seconde valve et de la troisième valve étant relié au ressort d gaz et le côté basse pression de la troisième valve étant relié l'extérieur. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par des tiges de manoeuvre de valve reliées respectivement aux éléments de fermeture de la première et de la troisième valves et par un palonnier de manoeuvre des valves monté sur un pivot et relié, en des positions sur les côtés opposés du pivot, aux tiges de valves actionnant alternativement la première et la troisième valve. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la-poignée est reliée au palonnier de manoeuvre des valves par un accouplement élastique. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par un dispositif de sécurité pour éviter le gonflement excessif du ressort pneumscique, comprenant un actionneur mobile en répocRe au fait que le rassort pneumatique atteint son état complètement allongé, et un accouplement de sécurité reliant l'actionneur à un palonnier de commande des valves, fonctionnant en réponse au mouvement de l'actionneur pour ramener le palonnier de commande des valves à une position dans laquelle il ferme la première valve pour couper l'alimentation en gaz comprimé, contre la force de l'accouplement élastique entre la poignée et le palonnier de commande des valves. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de butée est une plaque et en ce que les arrêts sont fournis par les butées aux extrémités opposées d'un jeu de tiges parallèles qui s'détendent au travers d'ouvertures dans la plaque, dans une direction normale à celles-ci. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que des ressorts de tension s' étendent entre lesdits arrêts et ladite plaque, pour pousser la plaque vers une position approximativement à mi-chemin entre l'arrêt supérieur et l'arrêt inférieur. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque ressort de tension entoure ladite tige, passe au travers de l'ouverture contenant la tige associée et est relié par son extrémité a un collet qui repose contre la plaque, le collet étant détachable de la plaque quand le ressort de tension a été retiré, ce qui permet à la plaque de parcourir toute la distance entre l'arrêt supérieur et l'arrêt inférieur. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit ressort pneumatique comprend un élément flexible en forme de manchon plié vers le bas a une extrémité, cette extrémité étant ajustée et fixée autour de l'extérieur d'un élément en forme de pot, le mécanisme d'ajustage en hauteur étant enveloppé dans ie ressort pneumatique, la butée inférieure étant formée sur la base de ltélément en forme de pot ou attachée à cette base.