Brevet FR2507551A1 — publié le 19821217

SIEGE DE VEHICULE A SUSPENSION AUTOMATIQUE. La présente invention se rapporte à un siège de véhicule doté d'une suspension 3 dans lequel un cadre de siège qui porte le coussin de siège est appuyé sur un cadre de sol au moyen d'un levier qui lui est rapporté et d'un ressort pneumatique intermédiaire. On distingue en général les leviers d'articulation parallèles et ceux en forme de ciseaux croisés qui, à leur point de croisement, sont reliés à un axe d'articulation Dans ces deux cas, un ressort à coussin d'airdénomé en bref ressort pneumatique, est interposé entre les leviers d'articulation et un cadre, le plus souvent le cadre de sol. La force de traction du-ressort dépend de la force de réaction du ressort lui-même et du rapport des bras de levier de l'articulation. Pour pouvoir faire varier la force de réaction du ressort pneumatique d'une façon et d'une manière correcte dans les sièges à suspension pneu- matique de type connu, le ressort pneumatique est relié à l'installation d'alimentation en air comprimé du véhicule et est alimenté par des valves de contrôle et de réglage avec la pression pneumatique intérieure requise de façon que l'utilisateur du siège soit assis indépendamment de son poids exactement à la hauteur statique prévue pour le système oscillant, c'est- à-dire la position moyenne que le siège occupe au repos et autour de laquelle il exécute des oscillations sous l'action des chocs exercés par le chemin de roulement. De fortes oscillations indésirables apparaissent autour de la posi- tion statique lorsque la fréquence d'excitation correspond à la fréquence propre du siège Les fréquences d'excitation dépendent du type de véhicule en cause et des paramètres du chemin de roulement, ainsi que de la vitesse de roulage; elles se situent cependant de façon expérimentale au- dessus d'une valeur limite, et les constructeurs de sièges s'efforcent de cons- truire des sièges dont la fréquence propre soit située autant que possible en dessous de la valeur limite précitée, afin que l'on n'arrive pas,en service,à une correspondance entre la fréquence d'excitation et la fréquence propre du siège. Les constructeurs de siège s'efforcent, par ailleurs, d'obtenir que le siège vide se stabilise dans sa position d'oscillation la plus élevée. Normalement, le siège vide est repoussé par la pression pneumatique inté- rieure dans sa position d'oscillation la plus élevée pour laquelle la valve de commande ou de réglage du ressort pneumatique réagit de telle façon que l'air comprimé qui s'y trouve soit déchargé du ressort pneuma- tique jusqu'à ce que le siège soit redescendu à sa position statique, ou même à sa position d'oscillation basse. L'éventualité d'assurer la position d'oscillation du siège la plus élevée à l'état vide à l'aide d'un clapet anti-retour pneumatique, se révèle trop onéreuse dans de nombreux cas à cause de la précision de réglage exigée pour le clapet anti-retour et des difficultés de montage qui s'en suivent ainsi que de l'entretien requis. La présente invention a notamment pour but de réaliser, si possible à peu de frais, un siège de véhicule à suspension pneumatique du type pré- cité, à fréquence propre basse, et qui reste à l'état vide dans sa position de vibration la plus élevée. Ce résultat est obtenu selon l'invention parce que le siège comporte, en plus du ressort pneumatique, et en parallèle avec lui, un ressort métal- lique. Le ressort métallique est de préférence réalisé sous la forme d'un ressort de traction et un mode de réalisation avantageux de l'invention prévoit que l'articulation du ressort métallique possède un rapport de bras de levier différent de celui du ressort pneumatique. Le couplage en parallèle d'un ressort métallique au ressort pneumatique provoque un abaissement surprenant de la fréquence propre du siège, ce qui peut s'expliquer de la façon suivante d'après les recherches qui viennent d'être réalisées par la Demanderesse Pour les ressorts pneumatiques, il faut prendre en considération le domaine de service en cause pour les sièges oscillantset dont la valeur C varie en fonction de la pression interne du ressort pneumatique, c'est-à-dire que si le ressort pneumatique est couplé et possède une pression interne élevée, il apparaît une valeur C élevée et, au contraire, en cas de découplage du ressort pneumatique et d'une pression interne correspondante faible, on produit une valeur C plus faible Par comparaison, on notera que les ressorts métalliques sont, par ailleurs, réalisés de telle façon qu'ils présentent une valeur bien définie (constante) pour C. Par couplage parallèle d'un ressort pneumatique et d'un ressort métal- lique, le ressort pneumatique est assisté ou, en d'autres termes, légèrement allongé, de telle façon que le ressort pneumatique soit déchargé et que sa pression interne baisse Il s'ensuit que la valeur C du ressort diminue ainsi de façon plus que proportionnelle, si bien que la simple addition de la valeur constante C du ressort métallique et de la valeur C du ressort pneumatique réduite par la réduction de pression interne, est plus faible que dans le cas de l'usage d'un seul ressort pneumatique de valeur C déterminée. 3 2507551 Comme la valeur C détermine à masse constante la fréquence propre, on obtient sans frais notables et seulement par couplage en parallèle d'un ressort métallique relativement bon marché à réaliser, la réduction désirée de la fréquence propre du siège à suspension pneumatique. De même, le ressort métallique couplé en parallèle au ressort pneumatique travaille comme un ressort d'assistance apte, pour des di- mensions adéquates, à repousser le siège vide essentiellement vers sa position d'oscillation la plus élevée Par comparaison avec les solutions évoquées précédemment et consistant à inclure un clapet anti-retour pneumatique supplémentaire interposé dans le circuit pneumatique du siège oscillant, le système selon l'invention présente un avantage essentiel sur le plan des coûts et qui garantit la robustesse du siège de suspension pneumatique et son service sans panne et qui ne nécessite pas d'entretien. Un autre avantage d'un siège à suspension pneumatique selon l'in- vention réside dans le fait que le ressort d'appui métallique réduit également la pression intérieure du ressort pneumatique nécessaire pour assurer la force de suspension du siège complet en relation avec le poids de l'utilisateur du siège Une réduction de la pression interne du ressort pneumatique est avantageuse dans tous les cas o l'installation d'alimen- tation en air comprimé du véhicule ne peut fournir aisément la pression maximale désirée Ceci est particulièrement nécessaire dans certains pays o l'on utilise pour le système de freinage une pression de service rela- tivement plus faible que dans les pays de la Communauté européenne, notamment qu'en Allemagne On peut ainsi considérer que le siège à suspension pneuma- tique selon l'invention est d'un emploi universel. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention appa- ra 1 tront à la lecture de la description de deux modes de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé o: la Figure 1 représente de façon schématique une vue de côté du sys- tème oscillant d'un siège à suspension pneumatique selon l'invention, doté de leviers d'articulation en forme de ciseaux; la Figure 2 est une représentation schématique en vue de côté du système oscillant d'un siège de suspension pneumatique selon l'invention doté de leviers d'articulation montés en parallélogrammes déformables. Le système oscillant représenté à la Figure l comporte un cadre de siège 3 qui porte le coussin de siège non représenté, et qui est appuyé sur un cadre de siège 7 au moyen de leviers d'articulation 4 et 5 qui lui sont rapportés et d'un ressort-pneumatique intermédiaire 6. 4 22507551 Les leviers d'articulation 4 et 5 sont articulés sur les cadres 3 et respectivement 7, de façon connue, au moyen de paliers fixes 8, respec- tivement 9, et d'un palier mobile, 10 respectiv 11 Le ressort pneuma- tique 6 est disposé de façon connue entre la plaque de sol 12 et un étrier 13 L'étrier 13 est relié rigidement sur chacun de ses deux côtés, de la même façon au système oscillant par le levier en ciseaux 4, et la plaque de base 12 est soudée au cadre de sol 7. A la plaque de sol 12, est fixé un tenon 14 auquel une extrémité d'un ressort de traction 15 est articulée L'autre extrémité du ressort de traction 15 est articulée à un tenon 16 qui est relié des deux côtés avec les leviers 5 en ciseaux disposés de la même façon,et qui contrôle le déplacement de réglage du palier mobile 11 au cours du débattement du siège De façon correspondante, les forces de traction du ressort de traction 15 sont couplées aux forces de pression du ressort pneumatique 6. La Figure 2 représente un système oscillant pour un siège à sus- pension pneumatique avec des leviers d'articulation en parallélogramme 17 et 18, qui sont articulés de façon correspondantesur des paliers d'arti- culation 19, 20, 21 et 22, au cadre de sol 23 et au cadre de siège 24 qui porte le coussin de siège (non représenté). Dans cette disposition, le ressort pneumatique 25 est également disposé sous contrainte entre une plaque de base 26, soudée rigidement au cadre de sol 23, et un étrier 27 qui est relié rigidement au levier de parallélogramme 18 Pour le couplage en parallèle du ressort de traction 28, le levier supérieur de parallélogramme 17, est prolongé au delà de sonpalier d'articulation 19 par une pièce de prolongement 29, à laquelle l'une des extrémités du ressort de traction 28 est articulée L'autre extrémité du ressort de traction 28 est articulée à un tenon 30, fixé au cadre de sol 23. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Siège de véhicule doté d'une suspension qui supporte un cadre de siège portant le coussin de siège au moyen d'un levier d'articulation qui lui est rapporté et d'un ressort Pneumatique intermédiaire, caractérisé en ce que le siège comporte, en plus du ressort pneumatique ( 6, 25) et en couplage parallèle à celui-ci, un ressort métallique ( 15, 28). 2. Siège de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort métallique est conformé en ressort de traction ( 15, 28). 3. Siège de véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'articulation du ressort métallique ( 15, 28) comporte un rapport de bras de levier différent de celui de l'articulation du ressort pneumatique ( 6, 25).