Brevet FR3058941A1 — publié le 20180525

ASSISE DE SIEGE SUSPENDUE POUR VEHICULE [0001] La présente invention concerne de manière générale une assise de siège suspendue pour un siège de véhicule. La présente invention concerne en outre un siège de véhicule comprenant une telle assise ainsi qu'un véhicule comprenant une telle assise ou un tel siège. [0002] II est connu dans l'art antérieur des assises de siège suspendues pourvues d'une suspension. Le document DE19907490 décrit ainsi un siège comprenant une suspension basée sur une barre de torsion dont la raideur est réglable par un mobile déplaçable sur la barre de torsion. [0003] En contrepartie, ce système présente notamment l'inconvénient qu'il comprend un grand nombre de pièces, qu'il est complexe à assembler et qu'il est difficilement intégrable dans un siège de véhicule tel qu'actuellement disponible. De plus, le réglage de raideur doit être fait par l'utilisateur. [0004] Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients du document de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier de proposer une assise de siège suspendue comprenant un nombre réduit de pièces, simple à assembler et qui s'intègre facilement dans les sièges vendus actuellement. Un but additionnel est de proposer une assise de siège suspendue dont le réglage de contrainte est fait automatiquement selon le poids de l'occupant du siège. [0005] Pour cela un premier aspect de l'invention concerne une assise de siège suspendue pour véhicule, comprenant : - au moins une biellette montée en liaison pivot avec l'assise de siège et agencée pour être montée en liaison pivot avec un élément de plancher de véhicule, 3058941 2 - une barre de torsion ayant une section transversale et une première extrémité en liaison encastrement avec l'une de l'assise de siège ou de l'au moins une biellette, caractérisée en ce que 5 - ladite barre de torsion comprend une portion longitudinale présentant une section transversale variable, et - ladite assise de siège comprend un système de réglage de raideur comprenant un coulisseau monté en liaison glissière avec l'autre de l'assise de siège ou de l'au moins une biellette de sorte à coulisser 10 sur la portion longitudinale de la barre de torsion présentant une section transversale variable. [0006] Une telle assise de siège permet ainsi un réglage de la raideur, en particulier du fait que le coulisseau est mobile le long de la portion longitudinale de la barre de torsion présentant une portion variable. Ainsi, la 15 raideur de la barre de torsion présentera une raideur globale variable. De plus, elle comprend un nombre de pièces réduit et simples à assembler. Enfin, les différents éléments de suspension, notamment le coulisseau peuvent être aisément intégrés dans une traverse d'une assise de siège classique, c'est-à-dire sans système de suspension. 20 [0007] Avantageusement, l'assise de siège comprend en outre un écrou embarqué sur ladite une de l'assise de siège ou de l'au moins une biellette et engagé avec ledit coulisseau selon une liaison hélicoïdale. Un tel écrou permet de réaliser un réglage de la raideur de façon automatique, c'est-à-dire d'adapter la raideur du système de suspension au poids de 25 l'occupant sans autre action pour l'occupant que celle de s'assoir sur l'assise de siège. [0008] De manière avantageuse, l'assise de siège comprend un mécanisme de commande pour déverrouiller et/ou mettre en rotation l'écrou par rapport à ladite une de l'assise de siège ou de l'au moins une biellette. 3058941 3 Ceci permet à l'occupant d'adapter la raideur en faisant coulisser le coulisseau le long de la portion longitudinale de la barre de torsion et, par là même, la hauteur de l'assise de siège. En effet, la hauteur de l'assise de siège est la position où la raideur de la barre de torsion équilibre le poids du 5 passager. [0009] Avantageusement, la section transversale de ladite barre de torsion est non circulaire, par exemple rectangulaire, ceci afin de simplifier la liaison glissière ou coulissement du coulisseau sur la barre de torsion. En effet, une section transversale non circulaire rend le blocage en rotation entre 10 le coulisseau et la barre de torsion plus facile à réaliser. Alternativement, c'est-à-dire dans le cas d'une barre de torsion présentant une section transversale circulaire, le coulisseau peut être prévu avec un téton en liaison glissière dans une rainure de la barre de torsion. [0010] De manière avantageuse, la première extrémité de ladite barre 15 de torsion est en liaison encastrement, c'est-à-dire soudée ou insérée en force, avec l'assise de siège et ledit coulisseau est en liaison glissière avec ladite au moins une biellette. Ceci simplifie l'assemblage de l'assise de siège selon la présente invention. [0011] De manière particulièrement avantageuse, l'assise de siège 20 comprend en outre : - une traverse soudée à ladite au moins une biellette et accueillant la barre de torsion, le coulisseau et l'écrou, et - une goupille solidaire de la traverse et engagée en liaison glissière dans une rainure du coulisseau. 25 [0012] Ainsi, le système de suspension est reçu dans une traverse de siège similaire à une traverse de siège de l'art antérieur, ce qui simplifie l'intégration d'un tel système de suspension dans un siège de véhicule et qui maintient un espace libre sous l'assise de siège. De plus, la goupille permet au coulisseau d'être bloqué en rotation par rapport à la traverse et donc par 3058941 4 rapport à la au moins une biellette, ce qui simplifie l'assemblage de l'assise de siège. [0013] Un second aspect de l'invention est un siège de véhicule comprenant une assise de siège selon le premier aspect de l'invention. 5 [0014] Un dernier aspect de l'invention est un véhicule comportant au moins un élément de plancher et au moins une assise de siège selon le premier aspect de l'invention ou au moins un siège selon le deuxième aspect de l'invention. [0015] D'autres caractéristiques et avantages de la présente 10 invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente une vue du dessus d'une assise de siège selon l'art antérieur, 15 - la figure 2 une vue en coupe longitudinale du système de suspension d'une assise de siège selon la présente invention, - la figure 3 représente une vue en coupe transversale de l'engagement entre la barre de torsion, le coulisseau et l'écrou de l'assise de siège selon la figure 2. 20 [0016] La figure 1 représente une vue de dessus d'un siège 1 tel que commercialisé actuellement, c'est-à-dire non suspendu. Un tel siège 1 comprend un dossier non représenté et une assise de siège 2 articulée par rapport à des éléments de plancher 3 comme des glissières de sièges par un jeu de biellettes avant 4a, 4b et un jeu de biellettes arrière 5a, 5b. Chaque jeu 25 de biellettes comprend deux biellettes parallèles l'une à l'autre. Les biellettes avant 4a, 4b sont montées en liaison pivot avec les éléments de plancher 3 et en liaison fixe ou liaison encastrement avec une traverse avant 6. La traverse avant 6 est montée en liaison pivot avec l'assise de siège 2. 3058941 5 [0017] Les biellettes arrière 5a, 5b sont montées en liaison pivot avec les éléments de plancher 3 et les biellettes arrières 5a, 5b sont montées solidaires d'un dispositif de rehausse de siège 7 via une traverse arrière 8 permettant de faire varier la hauteur de l'assise de siège 2 par rapport aux 5 éléments de plancher 3. Les biellettes arrière 5a, 5b sont montées fixes sur la traverse arrière 8 elle-même montée en liaison pivot avec l'assise de siège 2 et permettant d'accueillir une barre de torsion 9. Cette barre de torsion 9 est solidaire sur une extrémité de l'assise de siège 2 et sur une autre extrémité d'une des biellettes 5a, 5b ou de la traverse arrière 8. La fonction de la barre 10 de torsion 9 est de coopérer avec le mécanisme de rehausse 7 afin de permettre la remontée de l'assise 2 par rapport aux éléments de plancher 3 quand le mécanisme de rehausse est désengagé, faisant ainsi varier la hauteur du parallélogramme déformable formé par les biellettes 4a, 4b, 5a, 5b, l'assise 2 et les éléments de plancher 3, même si un occupant est assis 15 sur le siège 1. [0018] La figure 2 représente un système de suspension pour une assise de siège suspendue selon la présente invention. Ce mécanisme prend place en remplacement de la traverse arrière 8 telle que visible sur la figure 1. Ainsi, une assise de siège 10 selon la présente invention comprend 20 un jeu de biellettes avant non représentées et un jeu de deux biellettes arrière 20a, 20b parallèles l'une à l'autre et montées en liaison fixe, par exemple soudées, avec une traverse 30 aussi appelée tube de traverse. La traverse 30 est montée en liaison pivot avec l'assise de siège 10 et accueille une barre de torsion 40 ayant une première extrémité 41 en liaison 25 encastrement avec l'assise de siège 10 et une deuxième extrémité 42 fixe par rapport à la traverse 30 et aux biellettes arrière 20a, 20b comme expliqué ci-après. [0019] La barre de torsion 40 a une portion longitudinale 43 ayant une section transversale variable, c'est-à-dire de surface décroissante vers la 30 deuxième extrémité 42. En d'autres termes, la portion longitudinale 43 prend 3058941 6 une forme de pic, de cône ou de lame de couteau suivant la section transversale. La section transversale est préférentiellement rectangulaire pour prévoir un arrêt en rotation avec le coulisseau 50, mais peut aussi être circulaire. 5 [0020] La deuxième extrémité 42 de la barre de torsion 40 est rendue fixe par rapport aux biellettes arrières 20a, 20b par l'intermédiaire d'un coulisseau 50 monté en liaison glissière par rapport à la traverse 30 et aux biellettes 2a, 2b, et accueillant tout ou partie de la portion longitudinale 43 de la barre de torsion 40. 10 [0021] La figure 3 représente le coulisseau 50 vu de face en engagement avec la portion longitudinale 43 de la barre de torsion 40. Le coulisseau 50 est ainsi une pièce cylindrique munie d'une fente 51 transversale accueillant la portion longitudinale 43 de la barre de torsion. Le coulisseau comprend en outre une surface extérieure 52 pourvue d'un pas de 15 vis ou d'un chemin de came, ayant une fonction expliquée ci-après. En outre, le coulisseau 50 présente une rainure 53 (visible sur la figure 2) sur son extrémité opposée à l'extrémité par laquelle la barre de torsion 40 est introduite. Cette rainure 53 accueille en liaison glissière une goupille 31 solidaire de la traverse 30 et donc des deux biellettes arrière 20a, 20b. 20 [0022] En référence aux figures 2 et 3, le coulisseau 50 est monté en liaison hélicoïdale avec un écrou 60, qui comprend sur sa surface intérieure un pas de vis ou un téton engagé avec respectivement le pas de vis ou le chemin de came de la surface extérieure 52 du coulisseau 50, de façon à réaliser la liaison hélicoïdale entre le coulisseau 50 et l'écrou 60 (non visible 25 sur les figures). De plus, l'écrou 60 comprend une extension cylindrique 61 n'engageant pas le coulisseau 50 (figure 2) et s'étendant vers la biellette 20b, c'est-à-dire vers la première extrémité 41 de la barre de torsion 40 qui est encastrée dans l'assise de siège10. L'écrou 60 est monté rotatif par rapport à la traverse 30 et verrouillé par rapport à l'assise 10 par l'intermédiaire d'une roue crantée 70 munie d'un axe 71 et engageant une portion crantée de la 3058941 7 surface extérieure de l'extension cylindrique 61 par l'intermédiaire d'une lumière 32 réalisée dans la traverse 30. La fonction de la roue crantée 70 est de permettre à un passager de régler la contrainte ou la raideur de la suspension et par la même la hauteur de l'assise de siège 10, comme 5 expliqué ci-après. Enfin, l'écrou 60 est bloqué en translation dans la traverse 30 par l'intermédiaire de deux bagues de positionnement 33,34. [0023] En utilisation, quand un occupant s'assoit sur l'assise de siège 10, l'assise de siège 10 va avoir tendance à s'enfoncer vers les éléments de plancher, c'est-à-dire que le parallélogramme déformable réalisé 10 par les biellettes avant et arrières 20a, 20b va s'affaisser. Ainsi, le poids de l'occupant va imposer un mouvement de pivot de la traverse 30 et des biellettes arrière 20a, 20b par rapport à l'assise de siège 10. En effet, l'assise de siège 10 est liée à la traverse 30 uniquement par l'intermédiaire de la barre de torsion 40, dont la première extrémité 41 est encastrée dans l'assise 15 de siège 10 alors que la deuxième extrémité 42 est accueillie dans le coulisseau 50 lui-même en liaison glissière, c'est à dire solidaire en rotation avec la traverse 30 par l'intermédiaire de la goupille 31. La barre de torsion 40 va alors subir une contrainte en torsion rappelant l'assise de siège10 vers le haut et empêchant l'assise de tomber sur les éléments de 20 plancher. L'assise de siège 2 arrive ainsi à un point d'équilibre où le poids de l'occupant est équilibré par la raideur de la barre de torsion 40. [0024] Cependant, au fur et à mesure que l'assise de siège 10 descend et que la traverse 30 pivote par rapport à l'assise de siège 10, le coulisseau 50 fixe en rotation par rapport à la traverse 30 va pivoter par 25 rapport à l'écrou 60 qui est verrouillé par rapport à l'assise de siège 10. Du fait de la liaison hélicoïdale entre le coulisseau 50 et l'écrou 60, le coulisseau 50 va être animé d'un mouvement de translation vers la première extrémité 41 de la barre de torsion 40. Il va donc progresser par glissement le long de la portion longitudinale 43 présentant une section transversale 3058941 8 variable, et la surface de la section transversale de barre de torsion 40 accueillie dans le coulisseau 50 va augmenter. [0025] Du point de vue mathématique, le moment de torsion X t de la barre de torsion 40, exprimé en N.mm est donné par l'équation suivante : 5 X t = G .0 .10 où G est le module d'élasticité transversale (de Coulomb) exprimé en MPa et dépendant du matériau de la barre de torsion 40, 0 est l'angle de torsion unitaire exprimé en rad/mm et lo est le moment quadratique, qui est calculé à partir de la surface de la section transversale de la barre de torsion 50. 10 [0026] II en résulte que la raideur de la barre de torsion 40 dépend du rapport entre la surface de la section transversale S1 de la barre de torsion 40 accueillie dans le coulisseau 50 et la surface de la section transversale S2 de la barre de torsion 40 à la première extrémité. Ainsi, plus le rapport entre S1 et S2 s'approche de 1, plus la raideur va être proche de la 15 raideur maximale. La raideur de la barre de torsion 40 va donc augmenter au fur et à mesure que le coulisseau coulisse le long de la portion longitudinale 43 vers la première extrémité 41 de la barre de torsion 40. En conséquence, un occupant de poids élevé va causer un déplacement important du coulisseau 50, augmentant ainsi la raideur de la barre de torsion 20 et donc de la suspension de l'assise de siège 10. Inversement, un occupant de poids réduit ne causera qu'un déplacement limité du coulisseau 50 et aura donc une suspension de raideur moindre. Le système de suspension selon la présente invention permet donc d'adapter automatiquement, c'est-à-dire sans intervention de l'occupant, la raideur de la suspension de l'assise de siège 10 25 au poids de l'occupant, en particulier grâce à la liaison hélicoïdale entre l'écrou 60 et le coulisseau 50. [0027] Dans le référentiel d'un véhicule en mouvement, quand une roue d'un véhicule équipé d'une assise de siège selon la présente invention rencontre une bosse ou une pierre sur la chaussée, les éléments de plancher 3058941 9 vont remonter en direction de l'assise de siège 10, mettant ainsi en rotation les biellettes arrières 20a, 20b par rapport à l'assise de siège 10 ce qui va contraindre en torsion la barre de torsion 40 et donc absorber au moins partiellement le choc causé par la bosse ou la pierre, qui ne sera donc pas ou 5 peu ressenti par l'occupant du siège. [0028] De même, quand une roue du véhicule rencontre une ornière ou un trou dans la chaussée, le choc lié à ce trou ou cette ornière, pas ou peu filtré par les suspensions du véhicule, sera amorti par la torsion de la barre de torsion. 10 [0029] Enfin, l'assise de siège 10 selon la présente invention est réglable en hauteur par un réglage de raideur de la barre de torsion 40 indépendant du poids de l'occupant. Ainsi, l'occupant du siège qui trouverait la hauteur de l'assise de siège 10 inadaptée à sa taille peut mettre en rotation la roue crantée 70 via l'axe 71 qui font tous deux office de mécanisme de 15 commande afin de déverrouiller et faire tourner l'écrou 60 par rapport à la traverse 30. Le coulisseau 50 est donc déplacé le long de la portion longitudinale 43 de la barre de torsion 40. La raideur de la barre de torsion 40 va donc varier ce qui va déplacer le point d'équilibre entre le poids de l'occupant et la raideur de la barre de torsion 40 et donc la hauteur de 20 l'assise de siège 10 par rapport aux éléments de plancher. Ainsi, l'assise de siège 10 accueille dans un même système une suspension et un dispositif de rehausse, ce qui limite le nombre de pièces et facilite l'assemblage. [0030] Les différents éléments de l'assise de siège 10 seront préférentiellement réalisés en métal. Si l'assise de siège 10 elle-même ainsi 25 que les biellettes peuvent être réalisées en tôle, la barre de torsion 40, le coulisseau 50 et l'écrou 60 sont préférentiellement réalisés dans des alliages aptes à résister aux contraintes rencontrées dans le système de la présente invention, tel que des aciers à ressort. En outre, les états de surface de la portion longitudinale 43 et de la surface interne de la fente 51 ainsi que les 30 pas de vis ou chemin de came de la surface extérieure 52 du coulisseau 50 3058941 -10- et de la surface intérieure de l'écrou 60 sont adaptés pour réduire la friction par des moyens connus de l'homme du métier. Par ailleurs, un système de lubrification peut être prévu afin de lubrifier l'interface entre la barre de torsion 40 et le coulisseau 50 et l'interface entre le coulisseau 50 et 5 l'écrou 60. Par exemple, l'ensemble de la cavité délimitée par l'extension cylindrique 61 de l'écrou 60 et l'intérieur de la fente 51 peut être rempli d'huile minérale ou synthétique de densité élevée. [0031] Une assise de siège 10 selon la présente invention permet d'adapter automatiquement la raideur de la suspension au poids de 10 l'occupant, c'est-à-dire sans intervention de l'occupant autre que celle de s'assoir sur l'assise de siège. Un tel système de suspension s'intègre bien dans un siège classique en remplacement de la traverse arrière d'un tel siège. De plus, le nombre de pièces est limité puisque le système de suspension intègre aussi un système de rehausse en ajoutant seulement une 15 roue crantée 70 et un axe 71. Enfin, la plupart des éléments étant concentriques, et notamment la barre de torsion 40, le coulisseau 50 et l'écrou 60, l'assemblage d'une assise de siège selon la présente invention est facilité. [0032] On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations 20 évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. En particulier, il est fait référence à la disposition des éléments qui peut être inversée par rapport à la représentation des figures 2 et 3, c'est-à-dire que la 25 barre de torsion peut être fixée à la biellette et le coulisseau peut être en liaison glissière avec l'assise de siège. En outre, le mécanisme de commande mettant en rotation l'écrou peut prendre toute forme appropriée, et notamment comprendre une molette de commande accessible à l'utilisateur ou encore une motorisation. Enfin, le mécanisme de commande 3058941 peut ne pas être présent auquel cas l'écrou est en liaison encastrement permanente avec l'assise de siège. REVENDICATIONS1. Assise de siège (10) suspendue pour véhicule, comprenant : - au moins une biellette (20a, 20b) montée en liaison pivot avec l'assise de siège (10) et agencée pour être montée en liaison pivot avec un élément de plancher de véhicule, - une barre de torsion (40) ayant une section transversale et une première extrémité (41) en liaison encastrement avec l'une de l'assise de siège (10) ou de l'au moins une biellette (20a, 20b), caractérisée en ce que - ladite barre de torsion (40) comprend une portion longitudinale (43) présentant une section transversale variable, et - ladite assise de siège comprend un système de réglage de raideur comprenant un coulisseau (50) monté en liaison glissière avec l'autre de l'assise de siège (10) ou de l'au moins une biellette (20a, 20b) de sorte à coulisser sur la portion longitudinale (43) de la barre de torsion (40) présentant une section transversale variable. 2. Assise de siège (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un écrou (60) embarqué sur ladite une de l'assise de siège (10) ou de l'au moins une biellette (20a, 20b) 20 et engagé avec ledit coulisseau (50) selon une liaison hélicoïdale. 3. Assise de siège (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'assise de siège (10) comprend un mécanisme de commande (70,71) pour déverrouiller et/ou mettre en rotation l'écrou (60) par rapport à ladite une de l'assise de siège (10) ou de l'au moins une biellette 25 (20a, 20b). 3058941 -13- 4. Assise de siège (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section transversale de ladite barre de torsion (40) est non circulaire, par exemple rectangulaire. 5. Assise de siège (10) selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisée en ce que la première extrémité (41) de ladite barre de torsion (40) est en liaison encastrement avec l'assise de siège (10) et en ce que ledit coulisseau (50) est en liaison glissière avec ladite au moins une biellette (20a, 20b). 6. Assise de siège (10) selon la revendication précédente dans sa 10 dépendance à la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre : - une traverse (30) soudée à ladite au moins une biellette (20a, 20b) et accueillant la barre de torsion (40), le coulisseau (50) et l'écrou (60), et 15 - une goupille (31) solidaire de la traverse (30) et engagée en liaison glissière dans une rainure (53) du coulisseau (50). 7. Assise de siège (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite au moins une biellette (20a, 20b) est située sur une portion arrière de l'assise de siège (10) et en ce que l'assise de siège (10) comprend au moins une autre biellette montée en liaison pivot sur une portion avant de l'assise de siège (10) et agencée pour être montée en liaison pivot avec ledit élément de plancher. 8. Siège de véhicule comprenant une assise de siège (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9. Véhicule comportant au moins un élément de plancher et au moins une assise de siège (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 10. Véhicule comportant au moins un élément de plancher et au moins un siège selon la revendication 8.30