Brevet FR3058952A1 — publié le 20180525

DISPOSITIF DE SUSPENSION POUR CADRE D'ASSISE DE SIEGE DE VEHICULE AUTOMOBILE Domaine de l'invention La présente invention se rapporte d'une manière générale à un dispositif de suspension pour cadre d'assise de siège de véhicule, notamment de type automobile. Arrière-plan de l'invention En phase de roulement d'un véhicule, les aspérités de la route génèrent des vibrations qui se répercutent partiellement au niveau des sieges et impactent négativement le niveau confort des occupants de ce véhicule. En outre, à terme, la répétition de ces vibrations peut avoir des conséquences sur leur état de santé en causant par exemple des traumatismes au niveau des lombaires. Afin de limiter ces vibrations, il est connu de prévoir un dispositif de suspension pour le cadre d'assise d'un tel siège. La demande de brevet EP 0600855A4 propose un tel dispositif de suspension comportant une structure de base prévue pour être amarrée au plancher du véhicule et une structure suspendue destinée à supporter le cadre d'assise dudit siège. Plusieurs bras de liaison agencés en ciseaux relient entre elles les structures en chevauchant des voies de came qui présentent des profilés dans lesquels s'engagent des roulettes fixées à des ressorts ancrés sur la structure de base. Lors du mouvement des structures l'une en direction de l'autre, les ressorts s'étendent au fur et à mesure que les roulettes se déplacent le long des voies de came afin d'appliquer une force de rappel sur les structures. Lorsque le véhicule est soumis à une décélération importante en cas de choc par l'avant ou de freinage sec, il s'avère que le passager a tendance à glisser sous la sangle ventrale de la ceinture de sécurité. 3058952 2 Ce phénomène connu sous le terme de sous-marinage a tendance à provoquer des blessures au niveau de l'abdomen et des lombaires du passager. 5 Objet et résumé de l'invention La présente invention vise donc à proposer un dispositif de suspension pour siège de véhicule améliorant la sécurité du passager. Elle propose à cet effet, un dispositif de suspension pour cadre d'assise de siège de véhicule comportant une embase prévue pour être 10 amarrée au plancher dudit véhicule, un châssis suspendu destiné à supporter ledit cadre d'assise et des moyens de suspension montés entre ladite embase et ledit châssis ; caractérisé en ce que lesdits moyens de suspension comportent un ressort de compression dont les deux extrémités sont respectivement 15 couplées à ladite embase et audit châssis, et en ce que ledit châssis est monté articulé sur ladite embase par l'intermédiaire d'un premier couple de biellettes latérales symétriques avant et d'un second couple de biellettes latérales symétriques arrière dont les premières et secondes extrémités sont respectivement articulées à ladite embase et audit 20 châssis selon des axes transversaux, l'intersection entre le plan défini par les axes d'articulation transversaux des biellettes avant et le plan PB défini par les axes d'articulation transversaux des biellettes arrière constituant l'axe transversal instantané de rotation dudit châssis suspendu vis-à-vis de ladite embase, lesdites biellettes avant et arrière 25 étant en outre agencées de sorte que ledit axe instantané de rotation soit systématiquement situé en avant et au dessus dudit châssis. Cet agencement particulier des deux couples de biellettes avant et arrière permet, lorsque le véhicule est soumis à une décélération importante en cas de choc par l'avant ou de freinage sec, de provoquer 30 un basculement vers le bas de la partie arrière du châssis (et donc de celle du cadre d'assise) s'opposant au glissement sous la sangle ventrale de la ceinture de sécurité du passager assis sur ce cadre d'assise. 3058952 3 Selon des caractéristiques préférées du dispositif de suspension, prises seules ou en combinaison : - lesdites biellettes avant et arrière sont agencées de sorte que l'écartement longitudinal entre ledit axe instantané de rotation et le 5 dit cadre d'assise soit au moins deux fois plus grand que leur écartement en hauteur ; - les biellettes d'au moins l'un des deux dits couples de biellettes avant et arrière présentent une longueur ou un positionnement réglable de sorte à faire varier la position dudit axe 10 transversal instantané de rotation ; - ledit dispositif de suspension comporte un module de contrôle électronique apte à assurer automatiquement le réglage de longueur ou le positionnement desdites biellettes ; - ledit dispositif de suspension comporte un système manuel 15 de commande apte à permettre le réglage de longueur ou le positionnement desdites biellettes ; - lesdits moyens de suspension comportent en outre un amortisseur comprenant une tige de piston montée mobile dans un corps cylindrique, les extrémités libres de ladite tige et dudit corps 20 étant respectivement couplées à ladite embase et audit châssis ou inversement ; et/ou - ladite embase est dotée de deux rails latéraux montés mobiles à coulissement le long des deux glissières longitudinales destinées à être fixées au plancher dudit véhicule. 25 L'invention vise également sous un deuxième aspect une armature d'assise comportant un tel dispositif de suspension ainsi qu'un cadre d'assise supporté par ledit châssis suspendu. Selon des caractéristiques avantageuses prises seules ou en combinaison : 30 - lesdites biellettes avant et arrière sont agencées de sorte que ledit axe instantané de rotation soit systématiquement situé en avant et au dessus dudit cadre d'assise ; et/ou 3058952 4 - ledit cadre d'assise est relié audit châssis par l'intermédiaire d'un dispositif de rehausse permettant de régler la hauteur dudit cadre d'assise vis-à-vis dudit châssis. 5 Brève description des dessins L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : 10 - la figure 1 représente une vue éclatée en perspective d'une armature d'assise dotée d'un dispositif de suspension selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue de côté de l'armature d'assise de la figure 1. 15 Description détaillée d'un mode de réalisation Les termes « avant », « arrière », « haut », « bas », « supérieur », « inférieur », « latéral », « longitudinal » et « transversal » employés dans la suite de cette description sont définis 20 par rapport à la position de montage d'un siège de véhicule automobile dans l'habitacle de ce véhicule. Les figures 1 et 2 représentent une armature d'assise 1 d'un siège de véhicule automobile selon un mode de réalisation préféré de l'invention. 25 Cette armature 1 comporte un cadre d'assise 10 supporté par un un dispositif de suspension 20 selon l'invention. Le cadre d'assise 10 comporte deux flasques latéraux 11, 12 disposés en regard l'un de l'autre, entre les extrémités avant desquels lesquels s'étend une barre tubulaire de liaison transversale avant 13 et 30 entre les extrémités arrière desquels lesquels s'étend une barre tubulaire de liaison transversale arrière 14. Les deux barres de liaison transversales 13, 14 supportent une nappe élastique de suspension 15 qui comporte plusieurs fils métalliques 3058952 5 crénelés 16 s'étendant entre ces derniers et disposés à intervalles réguliers sur la largeur du cadre d'assise 10. La nappe élastique 15 comprend en outre une pluralité de crochets 17 disposés aux deux extrémités de chacun des fils 16 et 5 permettant d'assurer leur arrimage aux deux barres de liaison 13, 14. Ces fils métalliques 16 sont en outre réunis entre eux par des entretoises de liaison 18 permettant de mieux répartir les efforts exercés sur ces derniers lorsqu'un passager est assis sur le siège. Le dispositif de suspension 20 comporte une embase métallique 30 10 dotée de deux rails latéraux montés 31, 32 mobiles à coulissement le long des deux glissières longitudinales 33, 34 destinées à être fixées au plancher d'un véhicule, de sorte permettre un réglage longitudinal de la position de l'assise tout en maintenant cette structure de base 30 amarrée à ce plancher. 15 Le dispositif de suspension 20 comprend également un châssis métallique suspendu 40 surplombant l'embase 30 et supportant le cadre d'assise 10. Ce dispositif 20 comporte en outre un ressort de compression représenté schématiquement sur les dessins par le cylindre 50 et 20 pouvant être de type mécanique, pneumatique ou hydraulique. Ses deux extrémités inférieure et supérieure sont respectivement couplées à la partie avant de l'embase 30 et à celle du châssis suspendu 40. L'extrémité inférieure du ressort 50 est liée rigidement à un premier élément monté pivotant sur l'embase 30 autour d'un axe 25 transversal C1 (figure 2) tandis que son extrémité supérieure 52 est liée rigidement à un second élément monté pivotant sur le châssis suspendu 40 autour d'un axe transversal C2. Le dispositif de suspension 20 comprend enfin un amortisseur pneumatique ou hydraulique à double effet 60 comprenant 30 classiquement une tige de piston 61 montée mobile dans un corps cylindrique 62. L'extrémité libre de la tige de piston 61 constituant l'extrémité inférieure de l'amortisseur 60 est couplée à la partie arrière de l'embase 30 tandis que l'extrémité libre du corps cylindrique 62 constituant 3058952 6 l'extrémité supérieure de cet amortisseur 60 est couplée à la partie arrière du châssis suspendu 40. Plus précisément, l'extrémité libre de la tige de piston 61 est monté pivotante sur l'embase 30 autour d'un axe transversal D1 tandis 5 que l'extrémité libre du corps cylindrique 62 est montée pivotante sur le châssis suspendu 40 autour d'un axe transversal D2 (figure 2). La présence de cet amortisseur 60 permet d'améliorer le confort de suspension en limitant l'amplitude des forces élastiques de rappel transmises au châssis suspendu 40 par l'intermédiaire du ressort 50. 10 Le châssis suspendu 40 est monté articulé sur l'embase 30 par l'intermédiaire d'un premier couple de biellettes latérales symétriques avant 41, 42 et d'un second couple de biellettes latérales symétriques arrière 43, 44. Plus précisément, les premières extrémités des biellettes avant 15 41, 42 sont articulées en rotation sur l'embase 30 autour d'un premier axe transversal A1, tandis que leurs secondes extrémités sont articulées en rotation sur le châssis suspendu 40 autour d'un deuxième axe transversal A2. Les premières extrémités des biellettes arrière 43, 44 sont 20 articulées en rotation sur l'embase 30 autour d'un troisième axe transversal B1, tandis que leurs secondes extrémités sont articulées en rotation sur le châssis suspendu 40 autour d'un quatrième axe transversal B2. L'intersection entre le plan PA défini par les axes d'articulation 25 transversaux A1, A2 des biellettes avant 41, 42 et le plan PB défini par les axes d'articulation transversaux B1, B2 des biellettes arrière 43, 44 constitue ainsi l'axe transversal instantané de rotation AIR du châssis suspendu 40 vis-à-vis de l'embase 30, axe dont la position varie en fonction de la position des biellettes avant 41, 42 et arrière 43, 44 et 30 donc de l'écartement entre le châssis 40 et l'embase 30. L'agencement des biellettes avant 41, 42 et arrière 43, 44 est défini de sorte que cet axe instantané de rotation AIR soit systématiquement situé en avant et au dessus du châssis 40. 3058952 7 Grâce à cette configuration particulière, et contrairement aux dispositifs existants, le dispositif de suspension 20 permet de provoquer un basculement vers le bas du cadre d'assise 10 lorsque le véhicule est soumis à une décélération importante en cas de choc par l'avant ou de 5 freinage sec, ce qui participe à l'amélioration de la sécurité du passager en lui évitant notamment de glisser sous la sangle ventrale de la ceinture de sécurité et de se blesser (fonction d'anti-sous-marinage). Avantageusement, les biellettes avant 41, 42 et arrière 43, 44 sont agencées de sorte que cet axe instantané de rotation AIR soit 10 également situé à l'avant (avantageusement de 30 à 120 cm) et au dessus (avantageusement de 15 à 60 cm) du cadre d'assise 10. Cet agencement permet d'apporter un meilleur confort de suspension pour le passager assis sur ce cadre d'assise. De préférence, les biellettes avant 41, 42 et arrière 43, 44 sont 15 également agencées de sorte que l'écartement longitudinal entre cet axe instantané de rotation AIR et le cadre d'assise 10 soit au moins deux fois plus grand que leur écartement en hauteur. Une telle configuration permet de limiter le débattement longitudinal du passager assis sur ce cadre d'assise 10 dont le 20 déplacement est essentiellement vertical, ce qui est particulièrement avantageux lorsque le dispositif de suspension est implanté sur un siège conducteur car la distance entre le pédalier et les jambes du conducteur varie peu. Le cadre d'assise 10 est relié au châssis suspendu 40 par 25 l'intermédiaire d'un dispositif de rehausse 70 permettant de régler la hauteur de ce cadre d'assise 10 vis-à-vis du châssis 40. Ce dispositif de rehausse comporte un premier couple de bielles latérales symétriques avant 71, 72 et un second couple de bielles latérales symétriques arrière 73, 74 montées articulées entre le cadre 30 d'assise 10 et le châssis suspendu 40. Plus précisément, les premières extrémités des bielles avant 71, 72 sont articulées en rotation sur le châssis suspendu 40 autour d'un axe transversal E1, tandis que leurs secondes extrémités sont articulées en rotation sur le cadre d'assise 10 autour d'un axe transversal E2. 3058952 8 Les premières extrémités des bielles arrière 73, 74 sont articulées en rotation sur le châssis suspendu 40 autour d'un axe transversal F1, tandis que leurs secondes extrémités sont articulées en rotation sur le cadre d'assise 10 autour d'un axe transversal F2. 5 Le dispositif de rehausse 70 comporte en outre un mécanisme de commande coopérant avec la bielle arrière 74 pour l'entrainer à rotation (ainsi que les trois autres bielles 71, 72, 73 du fait de la rigidité intrinsèque du cadre d'assise 10) de sorte à provoquer une variation de la hauteur du cadre d'assise 10. 10 Ce mécanisme de commande comporte un pignon disposé du côté interne du flasque latéral 12 et engrainé avec un secteur denté situé en périphérie d'une excroissance 74A que présente la bielle arrière 74 (le pignon et le secteur denté n'étant pas visibles sur les figures car dissimulés par le flasque latéral 12). 15 Ce pignon est relié par un arbre traversant le flasque latéral 12 à une molette de réglage 75 disposée du côté externe de ce flasque 12 de sorte que la rotation de cette molette 71 par un utilisateur entraine celle du pignon et donc celle de la bielle arrière dentée 74. Selon une variante de réalisation non représentée, les biellettes 20 d'au moins l'un des deux couples de biellettes avant 41, 42 et arrière 43, 44 présentent une longueur ou un positionnement réglable de sorte à faire varier la position de l'axe transversal instantané de rotation AIR du châssis suspendu 40 afin de l'adapter à la morphologie et à la masse du passager ou à différents types de conduites (sportive, confort, 25 etc...). Ce réglage peut être soit effectué directement par le passager du siège via un système manuel de commande, soit réalisé automatiquement par un module de contrôle électronique relié à une pluralité de capteurs implantés dans le véhicule et aptes à évaluer le 30 contexte de conduite. Selon d'autres variantes de réalisation non représentées, le dispositif de suspension ne comporte pas d'amortisseur ou ce dernier est à simple effet. 3058952 9 Selon encore d'autres variantes de réalisation non représentées, le ressort de compression est agencé autour du corps cylindrique et d'une partie de la tige de piston de l'amortisseur : ses extrémités supérieure et inférieure étant fixées respectivement à une coupelle 5 supérieure solidaire de la tige de piston et à une coupelle inférieure solidaire du corps cylindrique. On rappelle enfin que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais qu'elle englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme du métier. 10 REVENDICATIONS1. Dispositif de suspension pour cadre d'assise de siège de véhicule comportant une embase (30) prévue pour être amarrée au plancher dudit véhicule, un châssis suspendu (40) destiné à supporter ledit cadre d'assise (10) et des moyens de suspension (50, 60) montés entre ladite embase (30) et ledit châssis (40) ; caractérisé en ce que lesdits moyens de suspension comportent un ressort de compression (50) dont les deux extrémités sont respectivement couplées à ladite embase (30) et audit châssis (40), et en ce que ledit châssis (40) est monté articulé sur ladite embase (30) par l'intermédiaire d'un premier couple de biellettes latérales symétriques avant (41, 42) et d'un second couple de biellettes latérales symétriques arrière (43, 44) dont les premières et secondes extrémités sont respectivement articulées à ladite embase (30) et audit châssis (40) selon des axes transversaux (A1, A2, B1, B2), l'intersection entre le plan (PA) défini par les axes d'articulation transversaux (A1, A2) des biellettes avant (41, 42) et le plan (PB) défini par les axes d'articulation transversaux (B1, B2) des biellettes arrière (43, 44) constituant l'axe transversal instantané de rotation (AIR) dudit châssis suspendu (40) vis- à-vis de ladite embase (30), lesdites biellettes avant (41, 42) et arrière (43, 44) étant en outre agencées de sorte que ledit axe instantané de rotation (AIR) soit systématiquement situé en avant et au dessus dudit châssis (40). 2. Dispositif de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites biellettes avant (41, 42) et arrière (43, 44) sont agencées de sorte que l'écartement longitudinal entre ledit axe instantané de rotation (AIR) et le dit cadre d'assise (10) soit au moins deux fois plus grand que leur écartement en hauteur. 3. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les biellettes d'au moins l'un des deux dits couples de biellettes avant et arrière présentent une longueur ou un 3058952 11 positionnement réglable de sorte à faire varier la position dudit axe transversal instantané de rotation (AIR). 4. Dispositif de suspension selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un module de contrôle électronique 5 apte à assurer automatiquement le réglage de longueur ou le positionnement desdites biellettes. 5. Dispositif de suspension selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un système manuel de commande apte à permettre le réglage de longueur ou le positionnement desdites 10 biellettes. 6. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de suspension comportent en outre un amortisseur (60) comprenant une tige de piston (61) montée mobile dans un corps cylindrique (62), les extrémités libres de ladite 15 tige (61) et dudit corps (62) étant respectivement couplées à ladite embase (30) et audit châssis (40) ou inversement. 7. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite embase (30) est dotée de deux rails latéraux (31, 32) montés mobiles à coulissement le long des deux 20 glissières longitudinales (33, 34) destinées à être fixées au plancher dudit véhicule. 8. Armature d'assise comportant un dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 à 7 ainsi qu'un cadre d'assise (10) supporté par ledit châssis suspendu (40). 25 9. Armature d'assise selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdites biellettes avant (41, 42) et arrière (43, 44) sont agencées de sorte que ledit axe instantané de rotation (AIR) soit systématiquement situé en avant et au dessus dudit cadre d'assise (10). 10. Armature d'assise selon l'une des revendications 8 ou 9, 30 caractérisé en ce que ledit cadre d'assise (10) est relié audit châssis (40) par l'intermédiaire d'un dispositif de rehausse (70) permettant de régler la hauteur dudit cadre d'assise (10) vis-à-vis dudit châssis (40).