Brevet FR2887189A1 — publié le 20061222

La présente invention concerne, de manière générale, l'équipement automobile, et, plus particulièrement, un siège de véhicule automobile. De nos jours, le confort et l'ergonomie sont parmi les 5 principaux arguments commerciaux des constructeurs automobiles. Plus précisément, le siège automobile est la principale raison d'inconfort dans un véhicule, à grande vitesse, ou sur des trajets longs ou sinueux. Les avancées des études ergonomiques ces dernières années ont permis une nette amélioration de cet inconfort sur un plan statique (lombalgie, dorsalgie, problèmes de circulation dans:Les jambes, ...), à travers l'utilisation de nouveaux matériaux polymères, d'une adaptation de la forme du siège au dos du conducteur, et l'apparition de dispositifs chauffants intégrés dans les sièges. Néanmoins, sur un plan dynamique, aucune solution convaincante n'a été avancée pour l'instant. Lors d'un trajet, c'est principalement la région cervicale qui souffre des virages et accélérations. Principalement dans des trajets sinueux (routes de montagne), ou à grande vitesse (compétition automobile), la force centrifuge exercée sur le cou des passagers est source d'une fatigue musculaire parfois très douloureuse. Dans ce contexte, le dispositif selon l'invention a pour but de proposer un siège, notamment destiné au conducteur du véhicule, et répondant à ce problème. Il comporte en effet un siège baquet, suspendu à ses deux extrémités au châssis du véhicule par deux liaisons pivot parallèles orientées dans l'axe longitudinal du véhicule, de sorte que le bas du baquet puisse chasser dans le sens d'une force centrifuge latérale qui s'exercerait sur le véhicule. Par ailleurs, la partie support est complétée par une armature tubulaire, destinée à protéger le conducteur en cas de retournement du véhicule. En outre, les dispositifs de commande du véhicule (direction, propulsion, freinage) sont solidaires du baquet, grâce à l'intégration des pédales autour de la liaison pivot 15 20 25 30 35 inférieure, et à un bras latéral au siège pour le volant, pour se trouver dans le même référentiel que celui du conducteur (de manière à éviter, lors de l'inclinaison du baquet, par exemple, un décalage des pieds par rapport aIx pédales, ou une augmentation de l'action sur le volant par le conducteur). Enfin, le système intègre les sangles de sécurité, de sorte qu'elles soient à la fois fixées au châssis (de manière à respecter les normes de sécurité) et immobiles dans le référentiel du baquet (de manière à éviter les coulissements et d'éventuels étranglements du conducteur). Elles sont donc fixées autour de la liaison pivot supérieure du siège, ce point étant immobile dans les deux référentiels. Selon les différents modes de réalisation: - le volant peut être déplacé ou retiré temporairement, pour permettre un meilleur accès au siège par le conducteur. - les signaux émis par le volant et les pédales peuvent être regroupés localement de manière à être transmis ensemble vers le moteur et traités numériquement. Dans ce cas, le moyen le plus simple pour regrouper les signaux de ces deux dispositifs de commande est d'ajouter un arbre de direction entre le volant et le pivot inférieur, proche des pédales. - le baquet peut, en plus des deux liaisons pivot, être supporté par un soutien inférieur. Ce soutien, de forme circulaire, peut être composé de rouleaux longitudinaux, pour ne pas modifier la liaison pivot de l'ensemble. - l'énergie dégagée lors des oscillations du siège peut être récupérée par un dispositif et participer à l'alimentation électrique des appareils le nécessitant dans le véhicule. - le débattement du baquet peut être limité par une butée fixée sur le châssis, pour des raisons de sécurité ou de manque d'espace dans l'habitacle. Les dessins annexés illustrent l'invention: Les figures 1 et 2 représentent, respectivement en vue perspective latérale et en vue de face, le dispositif général 35 de l'invention. Les figures 3 et 4 représentent, respectivement en vue perspective et en vue du dessus, un gros plan du dispositif des pédales et de la butée fixée au châssis. La figure 5 représente en vue perspective latérale une variante du dispositif, comportant un arbre de direction fixé du volant au pédalier. Les figures 6 et 7 représentent cet arbre de direction, et sa fixation, respectivement sur le volant et sur le pédalier. En référence à ces dessins, le dispositif comprend une armature tubulaire composée d'un arceau arrière (1) et de deux arceaux latéraux (2) et (3) soudés entre eux. Sur ces arceaux (1), (2) et (3) est suspendu un support de siège (4), sur lequel sont fixés le siège baquet (5) et les pédales de commande (6), (7) et (8). La liaison entre les arceaux (1), (2) et (3) et le support de siège (4) se fait par un pivot supérieur (9) et un pivot inférieur (10), inclinés selon le même axe dans le sens longitudinal du véhicule. Les arceaux (1), (2) et (3) servent également de dispositif de sécurité pour le conducteur en cas de retournement du véhicule. Les positions des pivots supérieur (9) et inférieur (10) sont telles que lors d'un virage du véhicule le support de siège (4) et le baquet (5) puissent basculer par le bas vers l'extérieur du virage pour s'aligner selon la résultante des forces centrifuge et gravité. Néanmoins, pour limiter le débattement du siège et respecter les norn.es de sécurité et d'intégration dans l'habitacle du véhicule, une butée (11) est fixée sur le plancher du châssis du véhicule. Elle est composée d'un bâti (12) et de deux ressorts latéraux (13) et (14) destinés à amortir le choc du support de siège (4) contre la butée (Il). Par ailleurs, le dispositif intégrera un système d'amortissement non illustré relié au support de siège (4) (par exemple un vérin hydraulique en circuit fermé à débit variable, ou un dispositif utilisant des courants de Foucault), réglé de manière à ce qu'il assure un amortissement sur-critique (fl -> 1), pour éviter les oscillations en sortie de virage, ou les entrées en résonance dans les chicanes. Pour les commandes de direction du véhicule, le volant (15) est placé dans le même référentiel que le siège et le 5 conducteur. Il est donc fixé au support de siège (4) par l'intermédiaire d'un bras latéral (16). Pour faciliter l'accès au siège et répondre aux normes de sécurité en compétition, le volant (15) devra pouvoir être dégagé, soit par retrait, soit par rotation du bras latéral (16). Les actions sur le volant 10 (15), de même que celles sur les pédales (6), (7) et (8), du fait de leur mobilité par rapport au châssis, doivent être traitées de manière numériques par le véhicule. Dans la forme de réalisation selon les figures 5, 6 et 7, un arbre de direction (17) peut être adjoint au volant (15) pour regrouper les signaux électriques autour des pédales (6), (7) et (8), et faciliter leur transmission au châssis à travers le pivot inférieur (10). Dans cette forme de réalisation, pour faciliter le positionnement du volant (15), les liaisons, respectivement entre l'arbre de direction (17) et le volant (15), et entre l'arbre de direction et le pivot inférieur (10), peuvent être réalisées à l'aide de deux cardans, respectivement supérieur (18) et inférieur (19). Dans une forme de réalisation non illustrée, il est nécessaire d'intégrer des sangles de sécurité. Celles-ci, de type harnais , doivent être fixées sur un point fixe du châssis, conformément aux réglementations officielles. Cependant, pour éviter l'inconfort ou l'étranglement du conducteur, elles doivent aussi être mobiles de même manière que le siège. Ainsi, il est nécessaire de fixer ces sangles 30 autour du pivot supérieur (9), ce point étant immobile dans les deux référentiels (châssis et siège), et passer à travers le baquet (5) par des orifices conçus à cet effet, pour pouvoir maintenir le conducteur de manière efficace. Selon une variante non illustrée, le support de siège (4) 35 et le baquet (5) peuvent être supportés, en plus des pivots 20 (9) et (10), par un soutien inférieur, qui constituerait une liaison linéaire ne modifiant pas la liaison pivot générale du système. Ce soutien pourrait être constitué de plusieurs rouleaux longitudinaux parallèles. A titre d'exemple non limitatif, s'il y a lieu, le siège passager du véhicule pourra être ou non équipé du même dispositif, sans les dispositifs de commande (6), (7), (8) et (15) et les dispositifs qui y sont associés (16), (17), (18) et (19). Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté aux véhicules de compétition sur route ou sur circuit. -6-REVENDICATIONS 1) Dispositif pour compenser les effets de la force centrifuge occasionnée par un virage dans un véhicule automobile, caractérisé par une armature, composée d'un arceau arrière (1) et de deux arceaux latéraux (2) et (3), supportant un siège, composé d'un support de siège (4), d'un baquet (5), des commandes du véhicule et des dispositifs qui leur sont associés, par un pivot supérieur (9) et un pivot inférieur (10) placés aux extrémités, respectivement supérieure arrière et inférieure avant du siège (selon l'axe longitudinal du véhicule), ledit siège s'inclinant de manière à aligner sa verticale avec la résultante des forces centrifuge et gravité. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les commandes du véhicule et les dispositifs qui leur sont associés sont composés d'un volant (15) pour la direction, relié au support de siège (4) par un bras latéral (16), et de pédales (6), (7) et (8) pour la propulsion, le freinage et les changements de rapports de boîte de vitesse, l'ensemble de ces commandes étant traitées numériquement par le véhicule. Ledit volant (15) doit pouvoir être dégagé pour faciliter l'accès au siège et respecter les réglementations de courses automobiles, et ce, soit par retrait du volant (15) du bras latéral (16), soit par rotation du bras latéral (16). 3) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les signaux provenant de l'action sur le volant (15) peuvent être regroupés localement avec les signaux provenant de l'action sur les pédales (6), (7) et (8) avant d'être transmis et traités dans le moteur. Pour cela, un arbre de direction (17) peut être adjoint, relié au volant (15) grâce à un cardan supérieur (18), et au pivot infrieur (10) grâce à un cardan inférieur (19), et l'ensemble des signaux du volant (15) et des pédales (6), (7) et (8) peuvent être transmis à travers le pivot inférieur (10) de manière électrique. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le débattement du siège est limité, pour des raisons de sécurité et de limitation d'espace dans l'habitacle, par une butée (11), composée d'un bâti (12) fixé au châssis sous le siège et de ressorts latéraux (13) et (14) sur lesquels vient taper le support de siège (4) dans les virages. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le débattement du siège est amorti par un système d'amortissement, réglé de manière à produire un amortissement surcritique, de sorte que toute oscillation résiduelle en sortie de virage ou toute entrée en résonance dans une chicane soit évitée. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, en plus des pivots supérieur (9) et inférieur (10), le siège peut être supporté par un soutien inférieur en contact avec support de siège (4), créant une liaison linéaire ne modifiant pas la liaison pivot générale du système. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'énergie dégagée par les oscillations du siège peut être récupérée et participer à l'alimentation électrique des divers appareils du véhicule. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les sangles de sécurité obligatoires sont fixées autour du pivot: supérieur (9) et passe à travers le baquet (5) par des or-_fices conçus à cet effet, de manière à ce que ces sangles soient fixées sur un point fixe par rapport au châssis, mais soient dans le même référentiel que le conducteur. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dispositif selon l'invention peut être appliqué au siège du passager et non plus seulement du pilote, lequel cas nécessitant le retrait des dispositifs de commande et des dispositifs qui leur sont 35 associés: les pédales (6), (7) et (8), le volant (15) et le 15 20 25 30 bras latéral (16), et s'il y a lieu, l'arbr= de direction (17) et les cardans supérieur (18) et inférieur;19).