Brevet FR3065683A1 — publié le 20181102

DISPOSITIF DE SUSPENSION POUR SIEGE DE VEHICULE COMPORTANT UN SUPPORT HYDRO-ELASTIQUE. Domaine de l'invention La prÃ©sente invention se rapporte d'une maniÃ¨re gÃ©nÃ©rale Ã un dispositif de suspension pour siÃ¨ge de vÃ©hicule, notamment de type automobile. ArriÃ¨re-plan de l'invention En phase de roulement d'un vÃ©hicule, les aspÃ©ritÃ©s de la route gÃ©nÃ¨rent des vibrations qui se rÃ©percutent partiellement au niveau des siÃ¨ges et impactent nÃ©gativement le niveau confort des occupants de ce vÃ©hicule. Ces vibrations apparaissent dans diffÃ©rentes plages de frÃ©quences. On peut ainsi distinguer les vibrations associÃ©es Ã une premiÃ¨re plage de frÃ©quences comprise entre 1 et 3Hz de celles associÃ©es Ã une seconde plage de frÃ©quences comprise entre 4 et 10 Hz. Certains organes des passagers tels que l'estomac, le foie, les reins ou encore le coeur sont particuliÃ¨rement sensibles Ã cette seconde plage de frÃ©quences correspondant au phÃ©nomÃ¨ne de tressautements. A terme, la rÃ©pÃ©tition de ces vibrations peut avoir des consÃ©quences nÃ©fastes sur l'Ã©tat de santÃ© des passagers. Afin de limiter leur amplitude, il est connu notamment de la demande DE 10 2004 054 325 de prÃ©voir un dispositif de suspension au niveau d'un siÃ¨ge comprenant : - un cadre d'embase amarrÃ© au plancher du vÃ©hicule ; - un cadre de support fixÃ© Ã l'assise du siÃ¨ge et surplombant le cadre d'embase ; ainsi que - deux paires de bras agencÃ©s en ciseaux et reliant ces deux cadres de sorte Ã leur permettre de se mouvoir parallÃ¨lement l'un par rapport Ã l'autre. 3065683 2 Le dispositif de suspension comprend Ã©galement un ressort pneumatique montÃ© entre le cadre de support et le cadre d'embase de sorte Ã assurer un guidage vertical vers le haut et vers le bas de ce cadre d'assise. 5 Des capteurs permettent de dÃ©tecter la hauteur du cadre d'assise par rapport au plancher du vÃ©hicule ainsi que son accÃ©lÃ©ration verticale. En fonction des donnÃ©es recueillies, la pression dans le ressort pneumatique est ajustÃ©e. On connait Ã©galement de la demande de brevet US 2010/0181708 10 un tel dispositif de suspension de type ciseaux comportant un amortisseur hydraulique et un ressort pneumatique reliÃ© Ã un contrÃ´leur de volume de fluide configurÃ© pour ajuster le volume de fluide dans le ressort. Le contrÃ´leur comprend deux chambres reliÃ©e fluidiquement l'une 15 Ã l'autre par une conduite obturable via une vanne. Les deux chambres sont sÃ©parÃ©es l'une de l'autre par une cloison de sÃ©paration mobile constituant l'extrÃ©mitÃ© d'un piston dÃ©plaÃ§able par un actionneur motorisÃ©. Les caractÃ©ristiques du ressort pneumatique et la hauteur d'assise 20 peuvent ainsi Ãªtre ajustÃ©es en modulant la pression de fluide dans les deux chambres. Toutefois, un tel dispositif de suspension s'avÃ¨re particuliÃ¨rement couteux ce qui limite sa mise en oeuvre Ã des vÃ©hicules haut de gamme. En outre, le pilotage du contrÃ´leur de volume de fluide est 25 particuliÃ¨rement dÃ©licat. Objet et rÃ©sumÃ© de l'invention La prÃ©sente invention vise donc Ã proposer un dispositif de suspension pour siÃ¨ge de vÃ©hicule Ã la fois efficace et d'un coÃ»t 30 raisonnable. Elle propose Ã cet effet, un dispositif de suspension pour siÃ¨ge de vÃ©hicule comprenant un cadre d'embase destinÃ© Ã Ãªtre amarrÃ© au plancher du vÃ©hicule, un cadre de support destinÃ© Ã Ãªtre fixÃ© Ã l'assise dudit siÃ¨ge et surplombant ledit cadre d'embase, ainsi que deux paires 3065683 3 de bras agencÃ©s en ciseaux et reliant lesdits cadres de sorte Ã leur permettre de se mouvoir parallÃ¨lement l'un par rapport Ã l'autre ; caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte en outre un support hydroÃ©lastique montÃ© entre ledit cadre de support et ledit cadre d'embase, 5 ledit support hydro-Ã©lastique comprenant : - des premiÃ¨re et deuxiÃ¨me armatures rigides solidarisÃ©es respectivement avec ledit cadre support et ledit cadre d'embase, - un corps en Ã©lastomÃ¨re reliant entre elles lesdites premiÃ¨re et deuxiÃ¨me armatures, ledit corps dÃ©limitant partiellement une 10 chambre hydraulique de travail remplie de liquide, - une membrane souple dÃ©limitant partiellement une chambre de compensation remplie de liquide et reliÃ©e Ã ladite chambre de travail par un canal de passage Ã©tranglÃ© Ã©galement rempli de liquide, et 15 - une cloison rigide solidaire de ladite deuxiÃ¨me armature et sÃ©parant lesdites chambres de travail et de compensation en les dÃ©limitant partiellement. Le dispositif de suspension selon l'invention prÃ©sente l'avantage d'Ãªtre complÃ¨tement passif, autrement dit de ne nÃ©cessiter aucun 20 rÃ©glage, ce qui facilite sa mise en oeuvre. Du fait qu'un seul et mÃªme Ã©lÃ©ment (le support hydro-Ã©lastique) assure Ã la fois la portance du siÃ¨ge ainsi que la filtration et l'amortissement des vibrations, son coÃ»t de revient s'en trouve nettement rÃ©duit. 25 Ce dispositif de suspension s'avÃ¨re en outre particuliÃ¨rement robuste en supportant notamment des variations de charges importantes. Selon des caractÃ©ristiques prÃ©fÃ©rÃ©es du dispositif de suspension, prises seules ou en combinaison : 30 - ledit corps en Ã©lastomÃ¨re prÃ©sente une frÃ©quence propre infÃ©rieure ou Ã©gale Ã 3 Hz ; - ledit corps en Ã©lastomÃ¨re prÃ©sente une raideur comprise entre 10 et 15 N/mm ; 3065683 4 - ledit support hydro-Ã©lastique est paramÃ©trÃ© de sorte que l'amortissement gÃ©nÃ©rÃ© par les transferts de liquide se produisant entre lesdites chambres de travail et de compensation atteigne un pic autour de la frÃ©quence propre dudit corps en Ã©lastomÃ¨re ; 5 - ledit liquide contenu dans lesdites chambres et ledit canal de passage est constituÃ© par une solution Ã base de glycol ; - ledit canal de passage prÃ©sente une longueur comprise entre 30 et 60 cm ; - ledit canal de passage prÃ©sente un diamÃ¨tre compris entre 8 10 et 12 mm ; et/ou - ledit support hydro-Ã©lastique est montÃ© entre l'extrÃ©mitÃ© arriÃ¨re dudit cadre support et l'extrÃ©mitÃ© arriÃ¨re dudit cadre d'embase. L'invention vise Ã©galement sous un second aspect un siÃ¨ge de vÃ©hicule comprenant un tel dispositif de suspension. 15 Selon une caractÃ©ristique prÃ©fÃ©rÃ©e, ledit siÃ¨ge comporte en outre un dispositif de rehausse implantÃ© en dessous dudit dispositif de suspension et permettant d'ajuster la hauteur d'assise. BrÃ¨ve description des dessins 20 L'exposÃ© de l'invention sera maintenant poursuivi par la description dÃ©taillÃ©e d'un exemple de rÃ©alisation, donnÃ©e ci-aprÃ¨s Ã titre illustratif mais non limitatif, en rÃ©fÃ©rence aux dessins annexÃ©s, sur lesquels : - la figure 1 reprÃ©sente une vue schÃ©matique prise de cÃ´tÃ© 25 d'un siÃ¨ge montÃ© sur le plancher d'un vÃ©hicule par l'intermÃ©diaire d'un dispositif de suspension selon l'invention comportant un support hydroÃ©lastique ; et - la figure 2 est une vue agrandie du support hydro-Ã©lastique dudit dispositif de suspension. 30 Description dÃ©taillÃ©e d'un mode de rÃ©alisation Les termes Â« avant Â», Â« arriÃ¨re Â», Â« haut Â», Â« bas Â», supÃ©rieur Â», Â« infÃ©rieur Â», Â« latÃ©ral Â», Â« longitudinal Â» et 3065683 5 Â« transversal Â» employÃ©s dans la suite de cette description sont dÃ©finis par rapport Ã la position de montage d'un siÃ¨ge de vÃ©hicule automobile dans l'habitacle de ce vÃ©hicule. La figure 1 reprÃ©sente une vue schÃ©matique prise de cÃ´tÃ© d'un 5 siÃ¨ge 1 dont l'assise 2 est montÃ©e sur le plancher 3 d'un vÃ©hicule par l'intermÃ©diaire d'un dispositif de suspension 10 selon l'invention. Le dispositif de suspension 10 comporte : - un cadre d'embase 11 amarrÃ© au plancher 3 par l'intermÃ©diaire de deux glissiÃ¨res latÃ©rales 4 permettant de rÃ©gler la 10 position longitudinale du siÃ¨ge 1 ; - un cadre de support 12 fixÃ© Ã l'assise 2 du siÃ¨ge 1 et surplombant le cadre d'embase 11 ; ainsi que - deux paires de bras agencÃ©s en ciseaux 13, 14 et reliant ces deux cadres de sorte Ã leur permettre de se mouvoir parallÃ¨lement l'un 15 par rapport Ã l'autre. Plus prÃ©cisÃ©ment, les zones centrales des deux bras 13, 14 formant chaque paire de bras sont articulÃ©s Ã pivotement selon un axe transversal Al par l'intermÃ©diaire d'un pion pivot 15. L'extrÃ©mitÃ© supÃ©rieure avant du premier bras 13 de chaque paire 20 de bras est articulÃ©e Ã pivotement selon un axe transversal Az sur un pion pivot 16 fixÃ© Ã l'extrÃ©mitÃ© avant du cadre support 12. L'extrÃ©mitÃ© infÃ©rieure avant du second bras 14 de chaque paire de bras est articulÃ©e Ã pivotement selon un axe transversal A3 sur un pion pivot 17 fixÃ© Ã l'extrÃ©mitÃ© avant du cadre d'embase 11. 25 L'extrÃ©mitÃ© infÃ©rieure arriÃ¨re du premier bras 13 de chaque paire de bras est articulÃ©e Ã pivotement selon un axe transversal A4 sur un pion pivot 18 montÃ© Ã coulissement le long d'un guide longitudinal 19 fixÃ© Ã l'extrÃ©mitÃ© arriÃ¨re du cadre d'embase 11. L'extrÃ©mitÃ© supÃ©rieure arriÃ¨re du second bras 14 de chaque paire 30 de bras est articulÃ©e Ã pivotement selon un axe transversal A5 sur un pion pivot 20 montÃ© Ã coulissement le long d'un guide longitudinal 21 fixÃ© Ã l'extrÃ©mitÃ© arriÃ¨re du cadre support 12. 3065683 6 Selon l'invention, un support hydraulique 30 est en outre montÃ© entre l'extrÃ©mitÃ© arriÃ¨re du cadre support 12 et l'extrÃ©mitÃ© arriÃ¨re du cadre d'embase 11. Ce support hydraulique 30 reprÃ©sentÃ© seul sur la figure 2 5 comporte : - une premiÃ¨re armature rigide 31 se prÃ©sentant sous la forme d'une embase mÃ©tallique solidaire d'un goujon 32 saillant verticalement au dessus de cette armature 31 et Ã©tant fixÃ© Ã l'extrÃ©mitÃ© arriÃ¨re du cadre support 12 ; 10 - une deuxiÃ¨me armature rigide 33 se prÃ©sentant sous la forme d'une couronne mÃ©tallique, - un corps en Ã©lastomÃ¨re 34 apte Ã supporter la charge statique constituÃ©e par le siÃ¨ge 1 et son passager, et s'Ã©tendant entre un sommet 34A solidaire de l'embase 31 et une base 34B solidaire de la 15 couronne 33, - une cloison de sÃ©paration horizontale mÃ©tallique rigide 35 solidarisÃ©e avec la couronne 33 et appliquÃ©e de maniÃ¨re Ã©tanche contre la base 34B du corps en Ã©lastomÃ¨re 34, en dÃ©limitant avec ce corps 34 une chambre hydraulique de travail T remplie de liquide, 20 - une membrane souple en Ã©lastomÃ¨re 36 dont la pÃ©riphÃ©rie extÃ©rieure est appliquÃ©e de maniÃ¨re Ã©tanche contre la cloison rigide 35 Ã l'opposÃ© de la chambre de travail T, en dÃ©limitant avec cette cloison de sÃ©paration 35 une chambre hydraulique de compensation C remplie de liquide communiquant avec la chambre de travail T par un canal de 25 passage Ã©tranglÃ© P mÃ©nagÃ© dans cette cloison de sÃ©paration 35 et Ã©galement rempli de liquide, et - un boÃ®tier rigide 37 se prÃ©sentant sous la forme d'une coupelle enveloppant par le bas la membrane souple 36 et dont le bord supÃ©rieur est fixÃ© par exemple par sertissage Ã la pÃ©riphÃ©rie extÃ©rieure 30 de cette membrane souple 36 ainsi qu'au bord infÃ©rieur de la couronne 33, le fond 38 de ce boÃ®tier 37 Ã©tant solidarisÃ© avec un goujon 39 saillant verticalement en dessous de ce boÃ®tier 37 et Ã©tant fixÃ©e Ã l'extrÃ©mitÃ© arriÃ¨re du cadre d'embase 11. 3065683 7 Lorsque le siÃ¨ge est soumis Ã des vibrations, ces derniÃ¨res sont transmises par l'intermÃ©diaire du goujon 32 Ã l'embase mÃ©tallique 31 qui se dÃ©place verticalement en s'Ã©cartant ou en se rapprochant de la cloison de sÃ©paration rigide 35. 5 Ce mouvement entraine une dÃ©formation du corps en Ã©lastomÃ¨re 34 qui provoque l'augmentation ou la diminution du volume de la chambre de travail T et le dÃ©placement d'une certaine quantitÃ© de liquide entre cette chambre de travail T et la chambre de compensation C via le canal de passage Ã©tranglÃ© P. 10 La membrane souple 36 permet de faire varier le volume de la chambre de compensation C. Elle prÃ©sente avantageusement une raideur trÃ¨s faible afin que son influence sur la raideur globale du support 30 soit nÃ©gligeable. Le corps en Ã©lastomÃ¨re 34 dont la frÃ©quence propre est infÃ©rieure 15 ou Ã©gale Ã 3Hz constitue l'Ã©lÃ©ment principal de filtrage des tressautements dont les frÃ©quences sont associÃ©es Ã la plage comprise entre 4 et 10Hz. Sa raideur avantageusement comprise entre 10 et 15 N/mm peut Ãªtre ajustÃ©e en modifiant sa forme et son volume, ou en utilisant un 20 Ã©lastomÃ¨re de duretÃ© plus ou moins importante. Le corps en Ã©lastomÃ¨re assure Ã©galement partiellement l'amortissement des oscillations entre le cadre support 12 liÃ© Ã l'assise 2 et le cadre d'embase 11. Cet amortissement est toutefois principalement rÃ©alisÃ© par l'effet 25 batteur dÃ» aux transferts de liquide qui se produisent entre la chambre de travail T et la chambre de compensation C via le canal de passage Ã©tranglÃ© P. L'effet amortissant peut-Ãªtre modulÃ© en modifiant la viscositÃ© du liquide contenu dans les chambres C, T, la longueur du canal de 30 passage Ã©tranglÃ© P et/ou le diamÃ¨tre de ce canal. Ces paramÃ¨tres seront dÃ©terminÃ©s de sorte que le pic d'amortissement s'exerce autour de la frÃ©quence propre du corps en Ã©lastomÃ¨re 34 afin de limiter au maximum d'amplitude de dÃ©battement de l'assise 2 lorsque le support hydro-Ã©lastique 20 est soumis Ã des 3065683 8 vibrations dont la frÃ©quence d'excitation correspond Ã celle de ce corps 34. Le liquide utilisÃ© sera de prÃ©fÃ©rence une solution Ã base de glycol, constituÃ© par exemple d'un mÃ©lange de 50% d'Ã©thylÃ¨ne glycol et de 5 50% d'eau, ou de 50% de propylÃ¨ne glycol et de 50% d'eau. La longueur du canal de passage sera avantageusement comprise entre 30 et 60 cm, tandis que son diamÃ¨tre sera prÃ©fÃ©rentiellement compris entre 8 et 12 mm. Selon une variante de rÃ©alisation de l'invention, le siÃ¨ge 1 10 comporte un dispositif de rehausse implantÃ© en dessous du dispositif de suspension 10 et permettant d'ajuster la hauteur d'assise. Un tel dispositif de rehausse, bien connu de l'homme du mÃ©tier, pourra comporter par exemple deux couples respectifs de biellettes avant et arriÃ¨re montÃ©es articulÃ©es Ã rotation selon des axes 15 transversaux entre le cadre d'embase 11 du dispositif de suspension 10 et les glissiÃ¨res 5, ainsi qu'un mÃ©canisme de commande coopÃ©rant avec au moins l'une ce ces biellettes pour entrainer le soulÃ¨vement ou l'abaissement du cadre d'embase 11 et donc de l'assise 2 du siÃ¨ge 1. On rappelle enfin que la prÃ©sente invention ne se limite pas aux 20 formes de rÃ©alisation dÃ©crites et reprÃ©sentÃ©es, mais qu'elle englobe toute variante d'exÃ©cution Ã la portÃ©e de l'homme du mÃ©tier. REVENDICATIONS1. Dispositif de suspension pour siÃ¨ge (1) de vÃ©hicule comprenant un cadre d'embase (11) destinÃ© Ã Ãªtre amarrÃ© au plancher (3) dudit vÃ©hicule, un cadre de support (12) destinÃ© Ã Ãªtre fixÃ© Ã l'assise (2) dudit siÃ¨ge (1) et surplombant ledit cadre d'embase (11), ainsi que deux paires de bras agencÃ©s en ciseaux (13, 14) et reliant lesdits cadres (11, 12) de sorte Ã leur permettre de se mouvoir parallÃ¨lement l'un par rapport Ã l'autre ; caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte en outre un support hydro- Ã©lastique (30) montÃ© entre ledit cadre de support (12) et ledit cadre d'embase (11), ledit support hydro-Ã©lastique (30) comprenant : - des premiÃ¨re et deuxiÃ¨me armatures rigides (31, 32) solidarisÃ©es respectivement avec ledit cadre support (12) et ledit cadre d'embase (11), - un corps en Ã©lastomÃ¨re (34) reliant entre elles lesdites premiÃ¨re et deuxiÃ¨me armatures (31, 32), ledit corps (34) dÃ©limitant partiellement une chambre hydraulique de travail (T) remplie de liquide, - une membrane souple (36) dÃ©limitant partiellement une chambre de compensation (C) remplie de liquide et reliÃ©e Ã ladite chambre de travail (T) par un canal de passage Ã©tranglÃ© (P) Ã©galement rempli de liquide, et - une cloison rigide (37) solidaire de ladite deuxiÃ¨me 25 armature (32) et sÃ©parant lesdites chambres de travail (T) et de compensation (C) en les dÃ©limitant partiellement. 2. Dispositif de suspension selon la revendication 1, caractÃ©risÃ© en ce que ledit corps en Ã©lastomÃ¨re (34) prÃ©sente une frÃ©quence propre infÃ©rieure ou Ã©gale Ã 3 Hz. 30 3. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 ou 2, caractÃ©risÃ© en ce que ledit corps en Ã©lastomÃ¨re (34) prÃ©sente une raideur comprise entre 10 et 15 N/mm. 3065683 10 4. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 Ã 3, caractÃ©risÃ© en ce que ledit support hydro-Ã©lastique (30) est paramÃ©trÃ© de sorte que l'amortissement gÃ©nÃ©rÃ© par les transferts de liquide se produisant entre lesdites chambres de travail (T) et de 5 compensation (C) atteigne un pic autour de la frÃ©quence propre dudit corps en Ã©lastomÃ¨re (34). 5. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 Ã 4, caractÃ©risÃ© en ce que ledit liquide contenu dans lesdites chambres (T, C) et ledit canal de passage (P) est constituÃ© par une solution Ã base de 10 glycol. 6. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 Ã 5, caractÃ©risÃ© en ce que ledit canal de passage (P) prÃ©sente une longueur comprise entre 30 et 60 cm. 7. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 Ã 15 6, caractÃ©risÃ© en ce que ledit canal de passage (P) prÃ©sente un diamÃ¨tre compris entre 8 et 12 mm. 8. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 Ã 7, caractÃ©risÃ© en ce que ledit support hydro-Ã©lastique (30) est montÃ© entre l'extrÃ©mitÃ© arriÃ¨re dudit cadre support (12) et l'extrÃ©mitÃ© arriÃ¨re 20 dudit cadre d'embase (11). 9. SiÃ¨ge de vÃ©hicule automobile, caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte un dispositif de suspension (10) selon l'une des revendications 1 Ã 8. 10.SiÃ¨ge de vÃ©hicule automobile selon la revendication 9, caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte en outre un dispositif de rehausse implantÃ© en dessous dudit dispositif de suspension (140) et permettant d'ajuster la hauteur d'assise.30