Brevet FR2457195A1 — publié le 19801219

Domaine technique. La présente invention concerne des perfectionne ment s aux coussins pour sièges de véhicules notamment ceux à suspension rudimentaire et devant se déplacer en terrain accidenté. Problème posé. Les tracteurs agricoles, les engins de chantier, et en général tous les véhicules qui ne sont pas munis de suspension ou dotés seulement d'une suspension rudimentaire, entrai- nent pour leurs conducteurs ou leurs passagers, des troubles physiologiques importants liés aux vibrations de basses fréquences qui se développent principalement dans les sens vertical et horizontal, surtout transversalement. C?est donc au niveau des sièges qu'il faut essayer d'amortir ces vibrations en considérant que le conducteur est fragile et qutil faut soigneusement lui éviter les chocs, particulièrement les mouvements brusques dtex- tension et de compression subis par la colonne vertébrale.La difficulté consiste à obtenir un amortissement suffisant pour limiter les amplitudes d'oscillations prolongées, mais pas trop important pour conserver un confort appréciable en cas de chocs brusques. I1 faut aussi considérer qu'un conducteur assis répartit l'essentiel de son poids au niveau de ses deux points d'appui osseux que sont les deux ischions. C'est donc à ce niveau qu'il faut soigner la suspension. Etat de la technique antérieure et inconvénients. Les sièges actuels, même ceux qui sont suspendus et qui sont équipés de suspension à barre de torsion, ressorts, amortisseurs, etc... ne Jouent qu'imparfaitement leur rôle, car - le matériel, entièrement métallique, transmet les vibrations et quelquefois les amplifie - l?inertie de ces systèmes complexes n'est pas néFligeable et fausse le résultat attendu, du fait du retard de la réponse efficace - le conducteur est touJours ballotté sur son siège et décolle fréquemment de celui-ci, dans la position haute maxima, d'autant plus que les vibrations transversales ne sont pas atténuées, les sièges n'étant généralement conçus qu'en vue de l'atténuation des vibrations verticales. Le problème existe depuis longtemps et plusieurs brevets ont tenté de le résoudre. Parmi ceux-ci on peut citer le brevet français 2.061.931 déposé le 3 octobre 1969 qui prévoit de suspendre le siège en permettant son oscillation latérale autour dun axe parallèle au sens d'avancement du tracteur. Cette oscillation se double d'une amélioration de la suspension. Toutefois ce dispositif est relativement complexe et fait totalement abstraction de la nécessité de rotation du siège ou du coussin autour d'un axe vertical lorsque le conducteur doit surveiller vers l'arrière l'exécution de son travail. Dans cet esprit, il existe de nombreux brevets ayant permis la rotation du siège autour d'un axe vertical, comme le brevet français 1.448.864 du 8 Juin 1965, le 2.167.127 du 27 décembre 1972 ou le 2.337.638 du 10 décembre 1976, entre autres. Tous ces brevets prévoient des dispositifs mécaniques compliqués. La présente invention prévoit un dispositif beaucoup plus simple permettant un amortissement des chocs verticaux, et une rotation du bassin aussi bien autour d'un axe longitudinal du tracteur qu'autour d'un axe vertical. Exposé de l'invention. Le coussin de l'invention est caractérisé par le fait qu'il combine a) une enveloppe imperméable aux gaz, souple mais non élastique, gonflée par un gaz et comportant deux embouts de raccordement avec chacun un robinet de sectionnement à débit réglable ; b) une pompe reliée au premier embout par un premier conduit c) un accumulateur pneumatique relié au deuxième embout, par un deuxième conduit. Ces conduits de liaison sont souples pour s'adapter facilement aux mouvements du coussin, mais non élastiques car le but de l'invention est de pouvoir contrôler l'élasticité de l'ensemble par l'air contenu dans le coussin, les tuyaux et laccumulateur, pour pouvoir contrôler lXélasticité dans ces organes en faisant abstraction de Ï'élasticité propre de ces organes. Le coussin du siège peut être réalisé en totalité comme il vient d'hêtre indiqué. Toutefois, suivant une forme préférée de réalisation, l'enveloppe imperméable aux gaz est située à l'arrière du coussin où elle sert de garniture, l'avant étant garni d'une matière de rembourrage classique qui peut être une mousse élastique qui entoure, sur une faible épaisseur, l'enveloppe imperméable aux gaz. En général, la matière de rembourrage est une mousse de caoutchouc alvéolé. Solution au problème, avantages et résultats industriels. Le coussin de l'invention réalise une suspension pneumatique du bassin au niveau des deux points d'appui osseux, c'est-à-dire les deux ischions. I1 amortit très confortablement les vibrations verticales de basses fréquences. Llamortisse- ment est lié à trois éléments qui conjuguent leurs effets et, à savoir - la non-élasticité du coussin du slève ; - le réglage du débit gazeux par un robinet de communication et, par conséquent, du taux d'amortissement en fonction du poids du conducteur et du profil du terrain - l'utilisation d'un accumulateur pneumatique à élasticité médiate contrôlée. Le coussin pneumatique, au contraire du coussin élastique, répartit la pression uniformément sur les deux points d'appui. Il facilite donc l'orientation du bassin qui peut conserver une position horizontale malgré l'inclinaison du siège. I1 permet aussi la rotation limitée du bassin autour d'un axe vertical permettant la surveillance du travail à l'arrière du véhicule. Le coussin de l'invention peut être utilisé comme perfectionnement aux sièges existants. I1 peut être utilisé comme dispositif autonome d'amortissement des vibrations. Dans ces conditions, la simplicité de l'appareillage permet d'envisager un siège statique, pouant pivoter autour de son axe vertical, pour faciliter la surveillance de l'outil de travail et supprimer les inconvénients des mouvements de torsion qui se produisent au niveau des vertèbres. On peut imaginer aussi que le plan horizontal du siège puisse pivoter autour de son axe horizontal antéro-postérieur et améliorer ainsi considérablement les conditions de travail dans le cas où ltengin travaille en inclinaison latérale, sur un sol en pente ou lors des travaux de labour, par exemple. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après qui en donne un exemple non limitatif de réa lisation pratique et qui est illustré par le dessin joint Brève description des figures. Dans ces dessins La figure 1 est une vue en élévation schématique de l'ensemble du siège avec le dispositif de l'invention et le conducteur. La figure 2 est une coupe schématique longitudinale verticale du coussin. Description d'un mode de réalisation. Le coussin de l'invention se place dans un siège 1 où est assis le conducteur 2 actionnant le volant 3 et les pédales 4. On reconnaît, schématiquement, le plancher 5 du véhicule, le dossier 6 et la partie horizontale du coussin 7 du siège.. Par mesure de simplification, on n'a pas représenté la suspension mécanique et élastique du siège 1 au plancher 5 du véhicule. Le coussin 7 qui est représenté ici comprend une enveloppe 6, imperméable aux gaz, souple mais non élastique, qui est gonflée par un gaz et qui comporte deux embouts 9, 10 de raccordement avec chacun un robinet 11, 12 de sectionnement à débit réglable. On prévoit une pompe 13 de mise en pression reliée à l'embout 10 par un conduit 14. On prévoit aussi un accumulateur pneumatique 15 qui est relié à l'embout 9 par un conduit 16. Les conduits de liaison 14 et 16 sont souples mais non élastiques. L'accumulateur 15 est pratiquement une enceinte sphérique rigide dans laquelle le gaz, généralement de l'air, est mis en pression. Cet accumulateur peut contenir une membrane élastique qui le divise en deux volumes, l'un des volumes partagé par la membrane pouvant être rempli d un gaz autre que l'air. Dans l'exemple représenté, i'enveloppe imperméable aux gaz O est située à l'arrière du coussin 7 où elle sert de garniture. La partie avant 17 du coussin 7 est garnie d'une matière de rembourrage classique qui peut être, en particulier, une mousse qui, en outre, entoure en 18, suivant un garnissage de faible épaisseur habituel l'enveloppe imperméable aux gaz 3. La matière de rembourrage peut d'ailleurs etre constituée de mousse de caoutchouc alvéolé elle-meme recouverte d'un tissu ou de cuir *9 ; naturellement, on peut constituer la housse 19 en toute autre matière convenable. Suivant une autre variante, l'enveloppe peut remplir tout l'intérieur du coussin 7. Fonctionnement. Lorsque le conducteur 2 s'assied sur le siège, en position convenable, il ouvre les deux robinets 11 et 12. La pression s'équilibre alors dans la pompe 13, l'enveloppe C et l'accumulateur 15 ainsi que dans les conduits 14 et 16. Sous l'effet du poids matérialisé par la flèche 20, la partie supérieure de la housse 19 va prendre soit la position représentée en traits mixtes par 2i si le conducteur est léger, soit la position 22 si le conducteur est lourd. Le conducteur agira alors sur la pompe 13 pour ramener la housse 20 dans la position médiane 23. il ferme alors le robinet 12 pour ne laisser communiquer l'enveloppe o qu'avec l'accumulateur i5. Comme le robinet :1 de sectionnement a un débit réglable, le conducteur règle la position de ce robinet pour assurer l'élasticité et l'amortis- sement convenable qui s'obtient par laminage du gaz (en général de l'air) qui passe alternativement du coussin ù à ltaccuraulateur 15 dans le conduit 16, le lamina-e s'effectuant à travers le robinet 11. On amortit donc très confortablement les vibrations verticales de basses fréquences grâce à ce dispositif. Naturellement, le conducteur pourra régler les diverses positions du siège qui se font de manière tout à fait classique telles que l'inclinaison antéro-postérieure et la position verticale. IRssV'! hTIONS i / Perfectionnements aux coussins pour sièges de véhicules, notamment ceux à suspension rudimentaire et ceux devant se déplacer en terrain accidenté, c a r a c t é r i s é s par le fait qu'ils combinent a) une enveloppe imperméable aux gaz, souple mais non élastique, gonflée par un gaz et eomportant deux embouts de raccordement avec chacun un robinet de sectionnement 2 débit réglable ; b) une pompe reliée au premier embout par un premier conduit c) un accumulateur pneumatique relié au deuxième embout, par un deuxième conduit. 20/ Coussin, tel que défini dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é par le fait que les conduits de liaison sont souples mais non élastiques. 30/ Coussin, tel que défini dans l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que l'enveloppe imperméable aux gaz est située à l'arrière du coussin où elle sert de garniture, l'avant étant garni d'une matière de rembourrage classique. 40/ Coussin, tel que défini dans la revendication 3, c aIr a c t é r i s é par le fait que la matière de rembourrage est une mousse élastique qui entoure > sur une faible épaissueur, l'enveloppe imperméable aux gaz. 50/ Coussin, tel que défini dans l'une quelconque des revendications précédentes, prise isolément, c a r a c t é r i s é par le fait que la matière de rembourrage est une mousse de caoutchouc alvéolé.