Brevet FR3058950A1 — publié le 20180525

DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT D'UN SIEGE DE VEHICULE PAR VERINS HYDRAULIQUES [0001] L'invention a trait au domaine des véhicules, notamment automobiles. Elle concerne, plus précisément, l'amortissement d'un siège de véhicule. [0002] Il est connu que le comportement routier d'un véhicule automobile influe directement sur le confort des occupants aux places avant. Le confort est également lié à la sécurité, et donc à la santé des 10 occupants. [0003] Des sièges inconfortables augmentent l'irritation et la fatigue d'un conducteur, et les contraintes posturales prolongées peuvent provoquer des problèmes lombaires. Ces dommages sont aggravés par les vibrations transmises par le véhicule aux occupants. 15 [0004] Si dans le domaine automobile les amplitudes de vibration transmises restent relativement faibles et ne constituent pas un risque pour la santé, il n'en va pas de même pour les engins industriels. Dans ce domaine, les vibrations transmises sont d'amplitude élevée et constituent un réel danger pour la santé des opérateurs. 20 [0005] Les vibrations ont donc, selon leur sévérité, un impact sur le confort, comme c'est le cas en automobile, ou sur la santé comme c'est le cas pour les engins industriels. [0006] En effet, un siège de véhicule automobile est composé d'une armature supportant l'assise d'un occupant. Cette armature est en 25 contact direct avec le soubassement du véhicule automobile, et est donc sensible à toutes les vibrations engendrées par le comportement routier du véhicule automobile et transmises par le soubassement à l'armature du siège. [0007] Des sièges permettant de résoudre les inconvénients cités 30 précédemment existent déjà, et sont par exemple utilisés pour les poids lourds, certains bateaux, les tracteurs, etc. [0008] Cependant, l'encombrement de tels sièges ne permet pas leur implantation dans d'autres types de véhicules automobiles. [0009] Le document US 4729538 décrit un dispositif d'amortissement 35 d'un siège de véhicule comprenant une armature mobile entre une position initiale, dans laquelle l'armature ne subit aucune charge et une 3058950 2 position de charge, dans laquelle l'armature subit une charge, le dispositif comprenant : un premier vérin hydraulique, comportant une première tige solidaire de l'armature par un point d'ancrage, et un premier piston se 5 déplaçant dans un premier cylindre en réponse au mouvement relatif de la masse de la carrosserie du véhicule par rapport au siège du véhicule, un régulateur de réaction hydraulique, comportant un deuxième piston se déplaçant dans un deuxième cylindre, permettant de commander et réguler la quantité de fluide entrant et sortant du premier vérin hydraulique, un deuxième vérin hydraulique, comportant une deuxième tige solidaire de l'armature par un point d'ancrage, un troisième piston, se déplaçant dans un troisième cylindre en réponse au mouvement relatif de la masse de la carrosserie du véhicule par rapport au dispositif d'amortissement, et une source de fluide sous pression, dans laquelle le fluide est en communication avec le premier vérin hydraulique, le régulateur de réaction hydraulique, le deuxième vérin hydraulique et un réservoir de fluide. [0010] Un tel dispositif permet d'amortir un siège de véhicule automobile lorsqu'il est soumis à une charge. Cependant, son principe d'amortissement repose sur plusieurs étapes d'amortissement, en effet, les deux vérins hydrauliques ne se combinent pas pour doubler l'efficacité d'amortissement du siège, ils permettent d'amortir le siège en deux étapes au moyen d'un circuit hydraulique joignant les deux vérins hydrauliques. Ce dispositif nécessite ainsi un régulateur de réaction hydraulique et un réservoir de fluide. [0011] Un premier objectif est de proposer un dispositif d'amortissement d'un siège de véhicule automobile compact, de sorte à pouvoir s'intégrer dans un large panel de véhicule automobile. [0012] Un deuxième objectif est de proposer un dispositif d'amortissement d'un siège de véhicule automobile permettant de ralentir au maximum l'oscillation de l'armature entre ses deux positions. [0013] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un dispositif d'amortissement destiné à amortir les mouvements d'un siège par 3058950 3 rapport à un support de ce siège, ce dispositif d'amortissement comportant : - un premier vérin, incluant un premier piston coulissant dans un premier cylindre ; et 5 un deuxième vérin, incluant un deuxième piston coulissant dans un deuxième cylindre ; ce dispositif comprenant en outre une interface de liaison, solidaire du premier piston et du deuxième piston, cette interface de liaison étant destinée à être montée en rotation par rapport au siège, le premier 10 cylindre et le deuxième cylindre étant destinés à être solidaires du support. [0014] Avantageusement, un tel dispositif d'amortissement permet à un siège de véhicule automobile d'encaisser convenablement les vibrations transmises par le soubassement d'un véhicule automobile, 15 sans dégrader le confort d'un occupant assis sur le dit siège. [0015] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : le dispositif d'amortissement comprend un module intégrant le premier vérin et le deuxième vérin, et comportant une lumière de 20 débattement ; l'interface de liaison comprend un axe coulissant dans la lumière de débattement ; l'interface de liaison comprend une ouverture coulissante dans la lumière de débattement ; 25 le premier vérin et le deuxième vérin sont hydrauliques ; le premier cylindre comprend une première chambre supérieure et une première chambre inférieure, et le deuxième cylindre comprend une deuxième chambre supérieure et une deuxième chambre inférieure ; 30 le premier cylindre comprend un premier canal reliant la première chambre supérieure à la première chambre inférieure et le deuxième cylindre comprend un deuxième canal reliant la deuxième chambre supérieure à la deuxième chambre inférieure ; la première chambre inférieure et la deuxième chambre 35 inférieure comprennent respectivement un premier ressort de rappel et un deuxième ressort de rappel ; 3058950 4 - l'interface de liaison est destinée à être montée en rotation par rapport au premier piston et au deuxième piston ; - l'axe ou l'ouverture sont disposés à égale distance du premier vérin et du deuxième vérin. 5 [0016] Il est proposé, en second lieu, un véhicule comprenant : - un siège pourvu d'une bielle arrière montée en rotation avec une barre de liaison arrière du siège ; - un support de siège ; - un dispositif tel que présenté ci-dessus, ce dispositif étant monté 10 en rotation avec la bielle arrière. Dans une mise en oeuvre, le siège comprend en outre une deuxième bielle arrière montée en rotation avec la barre de liaison arrière ; et un deuxième dispositif tel que présenté ci-dessus, monté en rotation avec la deuxième bielle arrière. 15 [0017] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule 20 automobile (en traits pointillés) comprenant un siège (en traits gras continus) muni d'un dispositif d'amortissement ; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée du siège de la figure 1, muni d'une armature ; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée de l'armature 25 de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en perspective éclatée de l'armature de la figure 2, comprenant le dispositif d'amortissement de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue en coupe du dispositif d'amortissement, selon une première configuration ; 30 la figure 6 est une vue en coupe du dispositif d'amortissement selon une deuxième configuration. [0018] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile (en traits pointillés) comprenant un siège 2 (en traits gras continus), permettant à un occupant du véhicule 1 automobile de s'assoir. 35 [0019] Le véhicule 1 automobile peut par exemple être un véhicule particulier ou un véhicule utilitaire. 3058950 5 [0020] On définit par rapport au véhicule 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : - un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, confondue avec la direction générale de déplacement du véhicule, 5 - un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, - un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal. [0021] Dans la suite de la description et en référence au repère 10 défini ci-dessus, les termes « longitudinal » ou « longitudinalement » font référence à une direction confondue avec l'axe X, les termes «transversal» ou « transversalement » font référence à une direction confondue avec l'axe Y, et les termes « vertical » ou « verticalement » font référence à une direction confondue avec l'axe Z. 15 [0022] Tel qu'illustré sur la figure 2, le siège 2 comprend : un dispositif 3 d'amortissement, un dossier 4 permettant à l'occupant de garder une bonne posture d'assise en retenant convenablement son dos, - une armature 5 avec laquelle le dossier 4 est monté en 20 rotation, de sorte à ce que l'occupant puisse gérer son inclinaison, l'armature 5 étant mobile entre une position initiale et une position de charge, - une assise 6 comprenant un coussin 7 fixe solidaire de l'armature 5 et un coussin 8 mobile disposé sur le dispositif 3 et monté 25 en rotation, selon l'axe Y, avec l'armature 5 pour que celui-ci puisse s'incliner. [0023] Le siège 2 est monté sur le véhicule 1 à l'aide d'un support 9 muni de deux rails 10 permettant la mise en place et le maintien en position de l'armature 5, le support 9 étant solidaire d'un soubassement 30 du véhicule 1 automobile. [0024] Tel qu'illustré sur la figure 3, l'armature 5 comprend un premier flanc 11 espacé d'un deuxième flanc 12, les deux flancs 11, 12 étant solidaires au moyen d'une barre 13 de liaison avant et d'une barre 14 de liaison arrière. Les barres 13, 14 de liaison permettent à la fois 35 de former un cadre avec les flancs 11, 12 et de rigidifier l'armature 5. [0025] L'armature 5 comprend une traverse 15 avant, montée sur les deux flancs 11, 12 et s'étendant transversalement du premier flanc 11 3058950 6 au deuxième flanc 12. La traverse 15 avant permet de mettre en place et maintenir en position le coussin 7 fixe. [0026] La traverse 15 avant comprend un plat 16 sur lequel est montée une base (non représentée) de l'assise 6, le plat 16 comportant 5 une pluralité de perçages 17, de sorte à solidariser la base de la traverse 15 avant, par exemple au moyen de crochets. La base repose également sur la barre 14 de liaison arrière, de sorte à être fixe par rapport à l'armature 5. [0027] Tel qu'illustré sur la figure 4, l'armature 5 est articulée, à une 10 extrémité 18 arrière des flancs 11, 12, par rapport au support 9 au moyen de deux bielles 19 arrières montées en rotation autour de la barre 14 de liaison arrière et avec le dispositif 3. [0028] L'armature 5 est également articulée, à une extrémité 20 avant des flancs 11, 12, par rapport au support 9, au moyen de deux 15 bielles 21 avants montées en rotation avec deux platines 22 de fixation, solidaires des rails 10. [0029] Un tel agencement permet à l'armature 5 de s'affaisser à chaque changement du comportement routier du véhicule 1 automobile : l'occupant va exercer une charge ponctuelle verticale sur le siège 2, 20 précisément sur l'assise 6 et sa base, le dispositif 3 permettant d'encaisser cette charge. [0030] Tel qu'illustré sur la figure 4, le dispositif 3 comprend deux modules 23 montés sur les rails 10, chaque module 23 comportant un boîtier 24 interne et un boîtier 25 externe. Les deux boîtiers 24, 25 se 25 montent l'un avec l'autre pour former une enclave, et les boîtiers 24, 25 sont solidaires des rails 10, par exemple au moyen de vis. [0031] Tel qu'illustré sur la figure 5, le boîtier 24 interne est creusé d'une lumière 26 de débattement, dans laquelle coulisse une interface 27 de liaison. 30 [0032] L'interface 27 de liaison comprend un axe 28 duquel s'étendent de part et d'autre deux bras 29 de liaison. [0033] L'axe 28 de l'interface 27 de liaison est monté en rotation par rapport à la bielle 19 arrière, la bielle 19 arrière étant creusée d'un trou 30 permettant le montage de l'interface 27 de liaison. 35 [0034] Ainsi, lorsque l'armature 5 s'affaisse, les bielles 19 arrières tournent autour de la barre 14 de liaison arrière et l'interface 27 de liaison coulisse dans la lumière 26 de débattement. 3058950 7 [0035] Selon un mode de réalisation, l'interface 27 de liaison comprend une ouverture au lieu de l'axe 28, dans laquelle coulisse un axe s'étendant depuis la bielle 19 arrière. [0036] Chaque module 23 comprend un premier vérin 31 et un 5 deuxième vérin 32. [0037] Les vérins 31, 32 sont par exemple hydrauliques, pneumatiques, ou électriques. [0038] Dans le mode de réalisation représenté, le premier vérin 31 et le deuxième vérin 32 comprennent respectivement un premier cylindre 10 33 et un deuxième cylindre 34. [0039] Le premier vérin 31 et le deuxième vérin 32 comprennent respectivement un premier piston 35 pourvu d'une première tige 36 et d'une première tête 37, et un deuxième piston 38 pourvu d'une deuxième tige 39 et d'une deuxième tête 40. 15 [0040] Le premier piston 35 et le deuxième piston 38 coulissent respectivement dans le premier cylindre 33 et le deuxième cylindre 34. [0041] L'espace compris entre la première tête 37 et l'extrémité supérieure du premier cylindre 33 définit une première chambre 41 supérieure, tandis que l'espace compris entre la première tête 37 et 20 l'extrémité inférieure du premier cylindre 33 définit une première chambre 42 inférieure. [0042] L'espace compris entre la deuxième tête 40 et l'extrémité supérieure du deuxième cylindre 34 définit une deuxième chambre 43 supérieure, tandis que l'espace compris entre la deuxième tête 40 et 25 l'extrémité inférieure du deuxième cylindre 34 définit une deuxième chambre 44 inférieure. [0043] Les tiges 36, 39 sont solidaires des bras 29 de liaison. Ainsi, lorsque l'armature s'affaisse, les pistons 35, 38 coulissent dans les cylindres 33, 34 entre deux positions : 30 une position initiale, associée à la position initiale de l'armature 5, dans laquelle l'axe 28 est en contact d'une butée 45 supérieure de la lumière 26 de débattement, et une position de charge, associée à la position de charge de l'armature 5, dans laquelle l'axe 28 est en contact d'une butée 46 35 inférieure de la lumière 26 de débattement. [0044] Avantageusement, les vérins 31, 32 comprennent respectivement un premier canal 47 et un deuxième canal 48, le 3058950 8 premier canal 47 reliant la première chambre 41 supérieure à la première chambre 42 inférieure, et le deuxième canal 48 reliant la deuxième chambre 43 supérieure à la deuxième chambre 44 inférieure [0045] Avantageusement, les cylindres 33, 34 sont remplis d'un 5 fluide permettant le ralentissement du coulissement des pistons 35, 38 dans les deux sens (de la position initiale à la position de charge de chaque piston 35, 38). [0046] De plus, les cylindres 33, 34 peuvent comprendre respectivement un premier ressort 49 et un deuxième ressort 50 de 10 rappel, le premier ressort 49 de rappel étant disposé dans la première chambre 42 inférieure et le deuxième ressort 50 de rappel étant disposé dans la deuxième chambre 44 inférieure. Ces ressorts 49, 50 de rappel permettent d'amortir d'avantage le coulissement des pistons 35, 38 lorsqu'ils atteignent leur position de charge. 15 [0047] Tel qu'illustré sur la figure 5, l'armature 5 est en position initiale, les pistons 35, 38 sont en position initiale et l'axe 28 est en contact de la butée 45 supérieure, les ressorts 49, 50 de rappel sont détendus, aucune charge n'est appliquée à l'armature 5. [0048] Lorsque les pistons 35, 38 sont passés de leur position de 20 charge à leur position initiale, une partie du fluide contenu dans les chambres 41, 43 supérieures a été transférée dans les chambres 42, 44 inférieures au moyen des canaux 47, 48, comme le montrent les flèches noires. [0049] Tel qu'illustré sur la figure 6, l'armature est en position de 25 charge, les pistons 35, 38 sont en position de charge et l'axe 28 est en contact de la butée 46 inférieure, les ressorts 49, 50 de rappel sont comprimés, une charge est appliquée à l'armature 5, l'armature 5 s'est affaissée, comme l'indique la flèche blanche. [0050] Lorsque les pistons 35, 38 sont passés de leur position 30 initiale à leur position de charge, une partie du fluide contenu dans les chambres 42, 44 inférieures a été transférée dans les chambres 41, 43 supérieures au moyen des canaux 47, 48, comme le montrent les flèches noires. [0051] Avantageusement, les modules 23 comprennent chacun un 35 anti-bruit (non représenté), disposé entre les bras 29 de liaison et les tiges 36, 39. Ces anti-bruit permettent de réduire les vibrations 3058950 9 entrainées par les différentes aspérités de la route, et permettent ainsi de réduire l'apparition de nuisances sonores. [0052] Le dispositif 3 d'amortissement décrit ci-dessus présente de nombreux avantages et notamment : 5 d'apporter une solution compacte d'amortissement d'un siège pour plusieurs types de véhicule automobile ; de limiter les vibrations et le bruit engendrés par le comportement routier d'un véhicule automobile, tout en préservant les organes mécaniques qui constituent le dispositif 3 de l'usure ; 10 garder, voire améliorer le confort des occupants d'un véhicule automobile en amortissant chaque mouvement d'un siège. REVENDICATIONS1. Dispositif (3) d'amortissement destiné à amortir les mouvements d'un siège (2) par rapport à un support (9) de ce siège (2), ce dispositif (3) d'amortissement comportant : - un premier vérin (31) incluant un premier piston (35) coulissant dans un premier cylindre (33) ; - un deuxième vérin (32) incluant un deuxième piston (38) coulissant dans un deuxième cylindre (34) ce dispositif (3) étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre une interface (27) de liaison solidaire du premier piston (35) et du deuxième piston (38), cette interface (27) de liaison étant destinée à être montée en rotation par rapport au siège (2), le premier cylindre (33) et le deuxième cylindre (34) étant destinés à être solidaire du support (9). 2. Dispositif (3) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un module (23) intégrant le premier vérin (31) et le deuxième vérin (32), et comportant une lumière (26) de débattement. 3. Dispositif (3) selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'interface (27) de liaison comprend un axe (28) ou une ouverture coulissant dans la lumière (26) de débattement. 4. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier vérin (31) et le deuxième vérin (32) sont hydrauliques. 5. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier cylindre (33) comprend une première chambre (41) supérieure et une première chambre (42) inférieure, le deuxième cylindre (34) comprenant une deuxième chambre (43) supérieure et une deuxième chambre (44) inférieure, le premier cylindre (33) comprenant un premier canal (47) reliant la première chambre (41) supérieure à la première chambre (42) inférieure et le deuxième cylindre (34) comprenant un deuxième canal (48) reliant 3058950 11 la deuxième chambre (43) supérieure à la deuxième chambre (44) inférieure. 6. Dispositif (3) selon la revendication 5, caractérisé en ce 5 que la première chambre (42) inférieure et la deuxième chambre (44) inférieure comprennent respectivement un premier ressort (49) de rappel et un deuxième ressort (50) de rappel. 7. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, caractérisé en ce que l'interface (27) de liaison est destinée à être montée en rotation par rapport au premier piston (35) et au deuxième piston (38). 8. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 3 à 15 7, caractérisé en ce que l'axe (28) ou l'ouverture sont disposés à égale distance du premier vérin (31) et du deuxième vérin (32). 9. Véhicule (1) comprenant : - un siège (2), pourvu d'une bielle (19) arrière montée en rotation 20 avec une barre (14) de liaison arrière du siège (2) ; un support (9) de siège (2) ; un dispositif (3) selon l'une quelconques des revendications précédentes, ce dispositif (3) étant monté en rotation avec la bielle (19) arrière. 25 10. Véhicule (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le siège (2) comprend en outre : - une deuxième bielle (19) arrière, montée en rotation avec la barre (14) de liaison arrière ; 30 - un deuxième dispositif (3), monté en rotation avec la deuxième bielle (19) arrière.