FR3058949A1 - Dispositif de suspension de siege de vehicule - Google Patents
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Abstract
Dispositif (1) de suspension d'un premier corps (2) par rapport à un deuxième corps (3), comprenant - un amortisseur (4) comprenant une première chambre (13) ; - un vérin (6) hydraulique comprenant une chambre (27) de compression ; - un régulateur (5) de hauteur comprenant un guide (22) cylindrique, une tige (21) montée coulissante, d'une manière étanche, à l'intérieur de ce guide cylindrique, le guide cylindrique étant en communication hydraulique avec la première chambre de l'amortisseur, le guide cylindrique étant, en outre, lorsque la tige est à une première hauteur (Hmin) prédéterminée du guide cylindrique, en communication hydraulique avec la chambre de compression.
Description
Titulaire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES SA Société anonyme.
p4) DISPOSITIF DE SUSPENSION DE SIEGE DE VEHICULE.
FR 3 058 949 - A1 (57) Dispositif (1 ) de suspension d'un premier corps (2) par rapport à un deuxième corps (3), comprenant
- un amortisseur (4) comprenant une première chambre (13);
- un vérin (6) hydraulique comprenant une chambre (27) de compression;
- un régulateur (5) de hauteur comprenant un guide (22) cylindrique, une tige (21) montée coulissante, d'une manière étanche, à l'intérieur de ce guide cylindrique, le guide cylindrique étant en communication hydraulique avec la première chambre de l'amortisseur, le guide cylindrique étant, en outre, lorsque la tige est à une première hauteur (Hmin) prédéterminée du guide cylindrique, en communication hydraulique avec la chambre de compression.
DISPOSITIF DE SUSPENSION DE SIEGE DE VEHICULE [0001] L'invention se rapporte généralement aux dispositifs de suspension de siège de véhicule, notamment automobile, ainsi qu’à un véhicule automobile équipé de tels dispositifs.
[0002] Un siège de véhicule est conventionnellement composé d'une assise, portée par un support, en contact direct avec le plancher du véhicule. Cette assise est sensible à toutes les vibrations engendrées par le comportement routier du véhicule et qui lui sont transmises par le plancher.
[0003] De telles vibrations, notamment celles de fortes amplitudes, ont pour effets d’impacter non seulement le confort des occupants, mais également la santé et la sécurité de ces derniers.
[0004] Des sièges visant à amortir les vibrations de fortes amplitudes ont été proposés, et sont par exemple utilisés pour les poids lourds ou les tracteurs. Cependant, les architectures de ces dispositifs de suspension ne sont pas compatibles avec la place dont on dispose dans une voiture automobile.
[0005] Par ailleurs, les dispositifs de support existants pour les sièges de voiture automobile ont un pouvoir limité sur toutes les éventuelles vibrations auxquelles un siège peut être soumis, notamment celles de fortes amplitudes et/ou de hautes fréquences. En effet, les mesures existantes des caractéristiques de ces sièges non-suspendus montrent que la fréquence de résonnance du conducteur sur son siège dans le domaine automobile, pour des sollicitations basses fréquences, est de l’ordre de 3 à 5 Hz. Il se trouve, cependant, que la zone de tressautements, viscéralement désagréable est située entre 4 et 8 Hz. Les sièges non-suspendus des voitures automobiles ont, ainsi, un potentiel de filtrage limité en tressautements.
[0006] Un objectif est de proposer un dispositif de suspension de siège de véhicule, notamment une voiture automobile.
[0007] Un autre objectif est de proposer un dispositif de suspension pour un siège de voiture automobile, permettant un meilleur filtrage des tressautements.
[0008] Un autre objectif est de proposer un dispositif de suspension pour un siège de voiture automobile adaptable à la masse de l’utilisateur.
[0009] Un autre objectif est de proposer un dispositif de suspension compact, de sorte à pouvoir l'intégrer dans une grande variété de véhicules, notamment les voitures automobiles.
[0010] Un autre objectif est de proposer un dispositif de suspension intégrant, en outre, une fonction d’amortissement, et de régulation de hauteur.
[0011] Un autre objectif est de proposer un dispositif de suspension d’un premier corps par rapport à un deuxième corps, permettant de filtrer les vibrations de forte amplitude de l’un par rapport à l’autre. [0012] Un autre objectif est de proposer un dispositif de suspension d’un premier corps par rapport à un deuxième corps, intégrant un amortisseur modulant le niveau d’amortissement avec l’amplitude de débattement relatif entre ces deux corps.
[0013] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un dispositif de suspension d’un premier corps par rapport à un deuxième corps, comprenant un amortisseur, intégrant un premier cylindre creux, un premier piston comportant une première tige et une première tête fixée à une première extrémité de cette première tige, la première tête étant montée coulissante dans le premier cylindre creux, de sorte à former, à l'intérieur de ce premier cylindre creux, une première chambre se trouvant du côté opposé à la première tige et une deuxième chambre traversée par cette première tige, la deuxième extrémité de la première tige étant destinée à être solidaire du premier corps, le premier cylindre creux étant destiné à être solidaire du deuxième corps;
un vérin hydraulique, comprenant un deuxième cylindre creux et un deuxième piston intégrant une deuxième tige et une deuxième tête fixée à une première extrémité de la deuxième tige, la deuxième tête étant montée coulissante dans le deuxième cylindre creux, de sorte à former, à l’intérieur de ce deuxième cylindre creux, une chambre de compression, la deuxième extrémité de la deuxième tige étant destinée à être solidaire du premier corps, le deuxième cylindre creux étant destiné à être solidaire du deuxième corps ;
- un régulateur de hauteur, comprenant un guide cylindrique, une troisième tige montée coulissante, d’une manière étanche, à l’intérieur de ce guide cylindrique, le guide cylindrique étant en communication hydraulique avec la première chambre de l’amortisseur, le guide cylindrique étant, en outre, lorsque la troisième tige est à une première hauteur prédéterminée du guide cylindrique, en communication hydraulique avec la chambre de compression du vérin hydraulique.
[0014] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison :
- le vérin hydraulique comprend, en outre, une première chambre de compensation reliée, via un clapet anti-retour taré, à la chambre de compression, le guide cylindrique étant en outre, lorsque la troisième tige est à une deuxième hauteur prédéterminée du guide cylindrique, en communication hydraulique avec la première chambre de compensation ;
- la chambre de compression du vérin hydraulique est en communication hydraulique, via un clapet anti-retour taré, avec la première chambre de l’amortisseur ;
- la première tête du premier piston de l’amortisseur comprend un dispositif de régulation du débit de passage d’un liquide d’amortissement depuis la première chambre vers la deuxième chambre et depuis la deuxième chambre vers la première chambre ;
le deuxième cylindre creux du vérin hydraulique comprend un dispositif de mise en communication de la chambre de compression avec le guide cylindrique, ce dispositif de mise en communication comprenant o un corps cylindrique, comprenant un premier perçage radial, un perçage axial en communication avec le premier perçage radial;
o un logement cylindrique, comprenant un deuxième perçage radial en communication avec la chambre de compression, le corps cylindrique étant monté coulissant, sensiblement perpendiculairement à l’axe du deuxième cylindre creux, dans le logement cylindrique, de sorte que, dans une position prédéterminée du corps cylindrique dans le logement cylindrique, le premier perçage radial est aligné sur le deuxième perçage radial ;
- le corps cylindrique comprend, en outre, un verrou, taillé en biseau et disposé en saillie à l’intérieur du deuxième cylindre creux, ce verrou étant disposé sur la course de la deuxième tête du deuxième piston, à l’aide d’un moyen de rappel ;
l’amortisseur comprend une deuxième chambre de compensation, fermée par une cloison flottante soumise à un moyen de maintien en pression ;
- la première chambre de compensation est fermée par une paroi flottante soumise à un moyen de maintien d’une faible pression.
[0015] Il est proposé, en deuxième lieu, un véhicule comprenant un siège, un plancher et le dispositif de suspension tel que présenté cidessus, du siège par rapport au plancher.
[0016] 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 illustre schématiquement un dispositif de suspension selon divers modes de réalisation ;
- la figure 2 illustre schématiquement des éléments du dispositif de suspension ;
- la figure 3 est une vue en perspective d'un voiture automobile comprenant un dispositif de suspension.
[0017] Sur la figure 1 est représenté un dispositif 1 de suspension d’un premier corps 2 par rapport à un deuxième corps 3. Ce dispositif 1 de suspension assure la suspension du premier corps 1 par rapport au deuxième corps 3, et amortit les oscillations relatives entre ces deux corps 2 et 3, tout en maîtrisant la hauteur minimale Hmin et la hauteur maximale Hmax entre lesquelles ces oscillations sont amorties.
[0018] Pour cela, le dispositif 1 de suspension comprend un amortisseur 4, un régulateur 5 de hauteur et un vérin 6 hydraulique. [0019] L’amortisseur 4 comprend un cylindre 7 creux, disposé selon un axe 8. Ce cylindre 7 creux est rempli d’un liquide 9 d’amortissement, comme par exemple, de l'huile. Le cylindre 7 creux est étanche au liquide 9 d’amortissement. Le cylindre 7 creux est solidaire du deuxième corps 3.
[0020] L’amortisseur 4 comprend, en outre, un piston 10. Ce piston 10 comporte une tige 11, disposée selon l'axe 8, et une tête 12, fixée à une première extrémité de cette tige 11. La deuxième extrémité de la tige 11 sort du cylindre 7 creux. La tige 11 est solidaire du premier corps 2 par l’intermédiaire de sa deuxième extrémité.
[0021] La tête 12 du piston 10 est montée coulissante à l'intérieur du cylindre 7 creux selon l’axe 8, de sorte à former à l'intérieur de ce cylindre 7 creux une première chambre 13 se trouvant du côté opposé à la tige 11 et une deuxième chambre 14 traversée par cette tige 11. La sortie de la tige 11 hors de la deuxième chambre 14 comporte un guidage et une étanchéité dynamique, permettant de fermer cette deuxième chambre 14.
[0022] La première chambre 13 et la deuxième chambre 14 du cylindre 7 creux se trouvent de part et d'autre de la tête 12 du piston 10 selon l'axe 8, de sorte que, lorsque le piston 10 coulisse le long du cylindre 7 creux selon l'axe 8, il vient comprimer le liquide 9 d’amortissement contenu dans la première ou la deuxième chambre 1314 selon le sens de déplacement de ce piston 10.
[0023] L’amortisseur 4 comprend, en outre, une chambre 15 de compensation. Cette chambre 15 de compensation est en communication hydraulique avec la première chambre 13. La chambre de compensation est fermée par une cloison (ou une paroi) 16 flottante, soumise à un moyen 17 de maintien en pression. Dans un mode de réalisation, le moyen 17 de maintien en pression est un gaz sous pression ou un ressort, permettant de maintenir en pression le liquide 9 d’amortissement dans la chambre 15 de compensation. Par exemple, un gaz 17 sous pression permet d'ajuster en permanence le volume intérieur de la chambre 15 de compensation, en fonction de l'entrée ou de la sortie du liquide 9 d’amortissement depuis ou vers la première chambre 13 de l’amortisseur 4.
[0024] Lors d'une compression de la première chambre 13, au moins une partie du liquide 9 d’amortissement est refoulée dans la chambre 15 de compensation. En effet, l'excédent de liquide 9 d’amortissement chassé hors de la première chambre 13 et qui ne peut rentrer dans la deuxième chambre 14 dont une partie de son volume est occupée par la tige 11, déplace la cloison 16 flottante vers le bas en comprimant le moyen 17 de maintien en pression.
[0025] À l'inverse, quand le piston 10 coulisse vers la deuxième chambre 14, le moyen 17 de maintien en pression (notamment, un gaz sous pression) repousse la cloison 16 flottante, qui refoule à son tour le liquide 9 d’amortissement vers la première chambre 13.
[0026] Avantageusement, une chambre 15 de compensation déportée, tel qu’il est illustré par la figure 1, permet d’optimiser la longueur de l’amortisseur 4 et la course du piston 10. En alternative, l’amortisseur 4 peut comprendre dans la première chambre 13 une butée élastique de fin de course.
[0027] La tête 12 du piston 10 de l’amortisseur 4 comprend un premier conduit 18 le traversant de part en part, de sorte que le liquide 9 d’amortissement peut s'écouler d'une chambre 13-14 vers l'autre 1413 de l’amortisseur 4. Dans un mode de réalisation, le premier conduit est sensiblement parallèle à l’axe 8.
[0028] La tête 12 du piston 10 comprend, en outre, un deuxième conduit 19 le traversant de part en part, de sorte que le liquide 9 d’amortissement peut s'écouler d'une chambre 13-14 vers l'autre 14-13 de l’amortisseur 4. Dans un mode de réalisation, le deuxième conduit est sensiblement parallèle à l’axe 8. Ce deuxième conduit 19 comprend un dispositif 20 de régulation du débit de passage du liquide 9 d’amortissement d'une chambre 13-14 à l'autre 14-13.
[0029] Le dispositif 20 de régulation du débit est configuré pour modifier le coefficient d’amortissement de l’amortisseur 4. Pour cela, ce dispositif de régulation du débit comprend, dans un mode de réalisation, une navette mobile dans une cavité aménagée dans le deuxième conduit 19. Cette cavité, centrée sur le deuxième conduit 19, est distante des deux extrémités du deuxième conduit 19 qui débouchement, respectivement, dans la première chambre 13 et la deuxième chambre 14 de l’amortisseur 4. La navette est mobile, dans la cavité, entre
- une position d’obturation du deuxième conduit 19, dite position dure, dans laquelle la navette est proche ou en contact avec l’une des extrémités du deuxième conduit 19, de sorte que, lors du coulissement du piston 10, le débit du liquide 9 d’amortissement passant d'une chambre 13-14 à l'autre 14-13 soit faible et engendrer, par conséquent, un amortissement important ; et
- une position d’ouverture du deuxième conduit 19, dite position molle, dans laquelle la navette est distante des extrémités du deuxième conduit 19, de sorte que le débit du liquide 9 d’amortissement passant d'une chambre 13-14 à une autre 14-13 soit plus fort et engendrer, par conséquent, un amortissement faible.
[0030] Avantageusement, le dispositif 20 de régulation du débit confère à l’amortisseur 4 un coefficient d’amortissement dépendant de la fréquence de débattement relatif entre le premier corps 2 et le deuxième corps 3. En étant dépendante des sollicitations du piston 10 de l’amortisseur 4, le mouvement de la navette du dispositif 20 de régulation du débit permet, en effet, de moduler le débit du liquide 9 d’amortissement s'écoulant à travers le deuxième conduit 19, de sorte à engendrer un amortissement plus au moins important, en fonction de la position de la navette par rapport aux orifices du deuxième conduit 19. [0031] Il est, bien entendu, possible de choisir un dispositif 20 de régulation du débit qui offre une loi d’amortissement répondant au mieux aux exigences de confort exigé par le dispositif 1 de suspension, en vue d’une certaine utilisation.
[0032] Le régulateur 5 de hauteur comprend une tige 21 montée coulissante, d’une manière étanche, à l’intérieur d’un guide 22 cylindrique. Tel qu’il est illustré par la figure 1, le volume intérieur du guide 22 cylindrique est de forme sensiblement complémentaire à celle de la tige 21. Le guide 22 cylindrique est disposé selon l’axe 8.
[0033] Le régulateur 5 de hauteur est solidaire, directement ou indirectement (par exemple via la tige 11 du piston 10 de l’amortisseur 4) par l’intermédiaire de sa tige 21, du premier corps 2.
[0034] Le vérin 6 hydraulique comprend un piston 23 intégrant une tige 24 et une tête 25, fixée à une extrémité de cette tige 24. L’autre extrémité de la tige 23 est solidaire de la tige 21 du régulateur 5 de hauteur (par exemple, par l’intermédiaire d’un moyen d’interconnexion et via le premier corps 2). La tête 25 du piston 23 est montée coulissante dans un cylindre 26 creux selon l’axe 8. La tête 25 du piston 23 sépare le volume de ce cylindre 26 creux en deux chambres 27 et 28 isolées l’une de l’autre :
- une chambre 27 de compression, remplie du liquide 9 d’amortissement et se trouvant du côté opposé à la tige 24, et
- une chambre 28 de détente, traversée par cette tige 24. L’extrémité de la chambre 28 de détente, opposée à la tête 28, est ouverte.
[0035] Une chambre 29 de compensation est reliée, via un clapet 30 anti-retour taré, à la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique. La chambre 29 de compensation est fermée par une paroi (ou une cloison) 31 flottante, qui est soumise à un moyen 32 de maintien d’une faible pression (c.à.d. maintenant une pression inférieure à celle au sein de la chambre 29 de compensation du vérin 6 hydraulique). Dans un mode de réalisation, le moyen 32 de maintien d’une faible pression est un gaz sous faible pression.
[0036] Le clapet 30 anti-retour taré a pour fonction de n’autoriser le transfert du liquide 9 d’amortissement entre la chambre 29 de compensation et la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique que depuis la chambre 29 de compensation vers la chambre 27 de compression, notamment lorsque le volume de cette dernière augmente (c.à.d. lorsque le piston 23 est sollicité vers la chambre 28 de détente). Dans ce cas, le moyen 32 de maintien d’une faible pression a pour effet de retenir le fluide 9 d’amortissement dans la chambre 29 de compensation, de sorte à freiner le déplacement du piston 28 vers la chambre 28 de détente.
[0037] Avantageusement, une chambre 29 de compensation déportée, tel qu’il est illustré par la figure 1, a pour avantage d’éviter une butée de détente à disposer dans le corps principal du vérin 6 hydraulique, à l’effet de le rendre plus compact.
[0038] Le cylindre 26 creux et la tige 24 du vérin 6 hydraulique sont, respectivement, solidaires du deuxième corps 3 et du premier corps 2. [0039] La chambre 29 de compensation du vérin 6 hydraulique est en communication hydraulique, par l’intermédiaire d’un conduit 33, avec le guide 22 cylindrique du régulateur 5 de hauteur. Le conduit 33 est relié au guide 22 cylindrique via un orifice 34 se trouvant à une première hauteur Hmax du guide 22 cylindrique.
[0040] La chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique est en communication hydraulique, par l’intermédiaire d’un conduit 35, avec le guide 22 cylindrique du régulateur 5 de hauteur. Le conduit 35 est relié au guide 22 cylindrique via un orifice 36 se trouvant à une hauteur Hmin du guide 22 cylindrique. La hauteur Hmin est inférieure à (ou, en dessous de) la hauteur Hmax du guide 22 cylindrique.
[0041] Le conduit 35 est, par ailleurs, relié à la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique, via un dispositif 37 de mise en communication qui sera présenté ci-dessous en référence à la figure 2. [0042] La chambre 27 de compression du vérin hydraulique 6 est, en outre, en communication hydraulique, par l’intermédiaire d’un conduit 38, avec la première chambre 13 de l’amortisseur 4. Le conduit 38 relie le fond de la chambre 27 de compression du vérin hydraulique 6 (c.à.d. celui opposé à la tête 25 du piston 23) au fond de la première chambre 13 de l’amortisseur 4 (c.à.d. celui opposé à la tête 12 du piston 10). Le conduit 38 comprend un clapet 39 anti-retour taré, qui n’autorise le transfert du fluide 9 d’amortissement que depuis la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique vers la première chambre 13 de l’amortisseur 4, et non dans le sens inverse.
[0043] Le clapet 39 anti-retour taré s’ouvre, sous l’effet de la pression du liquide 9 d’amortissement dans la chambre 27 de compression, de façon à permettre son transfert vers la première chambre 13 de l’amortisseur 4.
[0044] Le guide 22 cylindrique du régulateur 5 de hauteur est en communication hydraulique, par l’intermédiaire d’un conduit 40, avec la première chambre 13 de l’amortisseur 4. Dans un mode de réalisation, le quatrième conduit 40 relie le fond du guide 22 cylindrique du régulateur 5 de hauteur au fond de la première chambre 13 de l’amortisseur 4.
[0045] Le guide 22 cylindrique du régulateur 5 de hauteur est, ainsi, en communication hydraulique
- par l’intermédiaire du conduit 35, avec la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique, cette communication se faisant à une hauteur Hmin du guide 22 cylindrique ;
- par l’intermédiaire du conduit 33, avec la chambre 29 de compensation du vérin 6 hydraulique, cette communication se faisant à une hauteur Hmax du guide 22 cylindrique, la hauteur Hmax étant au-dessus de Hmin;
- par l’intermédiaire du conduit 40, avec la première chambre 13 de l’amortisseur 4, cette communication se faisant à une hauteur du guide 22 cylindrique inférieure à la hauteur Hmin.
[0046] En se référant à la figure 2, le dispositif 37 de mise en communication comprend un corps 42 cylindrique monté coulissant, sensiblement perpendiculairement à l’axe du cylindre 26 creux du vérin 6 hydraulique, dans un logement 43 cylindrique.
[0047] Le corps 42 cylindrique comprend un perçage 44 axial, en communication, d’une part, avec le conduit 35 et, d’autre part, avec un perçage 45 radial. Le logement 43 cylindrique comprend un perçage 46 radial qui, d’une part, communique avec la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique, et d’autre, dans une position d’ouverture du corps 42 cylindrique, avec le perçage 45 radial de ce corps 42 cylindrique. Il en résulte un passage permanant du liquide 9 d’amortissement, pouvant traverser le corps 42 cylindrique et le logement 43 cylindrique.
[0048] Lorsque le corps 42 cylindrique est en position fermée, son perçage 45 radial n’est pas aligné sur le perçage 46 radial du logement 43 cylindrique. Ils ne sont, par conséquent, pas en communication. [0049] Le corps 42 cylindrique comprend un verrou 47 taillé en biseau et disposé en saillie à l’intérieur de la chambre 27 de compression. Ce verrou 47 est disposé en saillie à l’intérieur du cylindre 26 creux, sur la course du piston 23, à l’aide d’un moyen de rappel tel qu’un ressort (non représenté).
[0050] Au repos, le corps 42 cylindrique est en position fermée. Dans ce cas, le perçage 45 radial du corps 42 cylindrique n’est pas aligné sur le perçage 46 radial du logement 43 cylindrique, de sorte qu’au repos il n’y a pas de communication hydraulique entre la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique et le perçage 44 axial du corps 42 cylindrique, et par conséquent, pas de communication hydraulique, non plus, avec la première chambre 13 de l’amortisseur 4.
[0051] En étant disposé en saillie sur sa course, lorsque la tête 25 du piston 23 du vérin 6 hydraulique vient en contact avec le verrou 47 du corps 42 cylindrique, il pousse ce verrou 47, de sorte à aligner le perçage 45 radial du corps 42 cylindrique sur le perçage 46 radial du logement 43 cylindrique. Il en résulte la mise en communication hydraulique de la chambre 27 de compression avec la première chambre 13 de l’amortisseur 4. Cette communication hydraulique se produit par l’intermédiaire du perçage 44 axial, du conduit 35, du guide 22 cylindrique et du conduit 40.
[0052] En se référant de nouveau à la figure 1, lorsque le dispositif 1 de suspension est au repos (c’est-à-dire en l’absence d’oscillations relatives entre le premier corps 2 et le deuxième corps 3),
- la tige 21 (c’est-à-dire, son extrémité introduite dans le guide 22 cylindrique) se trouve à une hauteur comprise entre la hauteur Hmin et la hauteur Hmax ;
- le clapet 39 anti-retour taré 33 est fermé, de sorte que la première chambre 13 de l’amortisseur 4 et la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique sont indépendantes l'une de l'autre, aucun transfert du fluide 9 d’amortissement de la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique vers la première chambre 13 de l’amortisseur 4 n’étant possible ;
le dispositif 37 de mise en communication est en position fermé, empêchant le transfert du liquide 9 d’amortissement de la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique vers la première chambre 13 de l’amortisseur 4 ;
- l’orifice 34 est fermé par la tige 21 du régulateur 5 de hauteur, empêchant la communication hydraulique entre le guide 22 cylindrique et la chambre 29 de compensation du vérin 6 hydraulique.
Il en résulte, dans ce cas, que la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique et la première chambre 13 de l’amortisseur 4 ne sont pas en communication hydraulique
- ni directement via le conduit 38 ;
- ni indirectement via la combinaison du conduit 35, du guide 22 cylindrique et du conduit 40.
[0053] Lorsqu’une sollicitation/vibration de faible amplitude vers le haut selon la flèche 40 ou vers le bas selon la flèche 41 est transmise au dispositif 1 de suspension, et tant que le débattement qui en résulte est compris entre Hmin et Hmax, la configuration décrite ci-dessus relative au cas du repos est conservée. Autrement dit, tant que l’extrémité introduite dans le guide 22 cylindrique de la tige 21 du régulateur 5 de hauteur est comprise entre Hmin et Hmax (c’est-à-dire, la tige 21 est à une hauteur comprise entre Hmin et Hmax du guide 22 cylindrique), aucun transfert du liquide 9 d’amortissement n’est possible par l’intermédiaire des conduits 33 et 35. La chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique et la première chambre 13 de l’amortisseur 4 demeurent indépendantes l’une de l’autre (c.à.d. pas d’échange de liquide 9 d’amortissement entre eux).
[0054] Dans le cas d’une sollicitation de forte amplitude vers le haut selon la flèche 51 du dispositif 1 de suspension, lorsque l’extrémité introduite dans le guide 22 cylindrique de la tige 21 du régulateur 5 de hauteur est au-dessus de Hmax, la chambre 29 de compensation du vérin hydraulique 6 et la première chambre 13 de l’amortisseur 4 deviennent en communication hydraulique, via le conduit 33, le guide 22 cylindrique et le conduit 40. Le liquide 9 d’amortissement peut, ainsi, s'écouler de la première chambre 13 de l’amortisseur 4 vers la chambre 29 de compensation du vérin 6 hydraulique, par l’intermédiaire du conduit 40, le guide 22 cylindrique et le conduit 33.
[0055] La mise en communication hydraulique de la chambre 29 de compensation du vérin 6 hydraulique avec la première chambre 13 de l’amortisseur 4 a pour effet de rendre constante la raideur du vérin 4 hydraulique, ainsi que de changer le coefficient d’amortissement du dispositif 1 de suspension à l’effet de freiner/absorber les oscillations. [0056] Dans le cas d’une sollicitation de forte amplitude vers le bas, selon la flèche 52 du dispositif 1 de suspension, la tête 25 du piston 23 du vérin hydraulique 6 vient en contact avec le dispositif 37 de mise en communication, ce qui a pour effet de déclencher la mise en communication hydraulique de la chambre 27 de compression avec la première chambre 13 de l’amortisseur. Cette communication hydraulique s’établit via le conduit 35, le guide 22 cylindrique et le conduit 40. Le liquide 9 d’amortissement peut, ainsi, s'écouler depuis/vers la première chambre 13 de l’amortisseur 4 vers/depuis la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique, en passant par le conduit 40, le guide 22 cylindrique et le conduit 35.
[0057] Avantageusement, la mise en communication hydraulique de la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique a pour effet de rendre constante la raideur du dispositif 1 de suspension, ainsi que de modifier son coefficient d’amortisseur, à l’effet de freiner/absorber les oscillations.
[0058] Par conséquent, lorsque l’extrémité de la tige 21 du régulateur 5 de hauteur n’est pas entre les deux orifices 34 et 36 (ou, intervalle de hauteur [Hmin, Hmax]), le dispositif 1 de suspension possède des coefficients d’amortissement et de raideur différents de ceux lorsque l’extrémité de la tige 21 est entre les orifices 34 et 36. [0059] En choisissant convenablement les positions des orifices 34 et 36, représentatifs des deux hauteurs Hmin et Hmax sur le guide 22 cylindrique (ou de manière équivalente la position du dispositif 37 de mise en communication sur le cylindre 26 du vérin 6 hydraulique), et la raideur des clapets 30, 39 anti-retour tarés, il est possible d'obtenir une loi d'amortissement bien adaptée aux mouvements relatives entre le premier corps 2 et le deuxième corps 3.
[0060] Dans un mode de réalisation, les clapets 30 et 39 anti-retour tarés sont identiques, dans le but d'obtenir deux lois d'amortissement identiques pour les deux sens de sollicitations possibles. Des clapets 30 et 39 anti-retour tarés de caractéristiques différentes peuvent, également, être adoptés, pour obtenir des lois d'amortissement dissymétriques.
[0061] Dans un mode de réalisation non-limitatif illustré par la figure 3, le premier corps 2 est un siège 48 d’un véhicule 49, notamment une voiture automobile, et le deuxième corps 3 est le plancher 50 de ce véhicule 49. Le dispositif 1 de suspension peut être directement solidaire du plancher 50 du véhicule ou à des éléments intermédiaires tels que deux rails mobiles par rapport au plancher 50.
[0062] Dans ce cas, la tige 11 du piston 10 de l’amortisseur 4 et la tige 24 du piston 23 du vérin 6 hydraulique sont solidaires, directement ou par l’intermédiaire d’une interconnexion, de l’assise du siège 48, alors qu’une extrémité du corps de chacun des deux cylindre 7 et 26, respectivement opposée aux tiges 11 et 24, sont solidaires, directement ou indirectement, du plancher 50 du véhicule 49.
[0063] Lorsque les tiges 11 et 24 sont sollicitées, l’écoulement du liquide 9 d’amortissement d'une chambre 13-14 à une autre 14-13 de l’amortisseur 4 permet d’amortir, selon une première loi d’amortissement, les oscillations relatives, selon l’axe 8, entre le siège 47 et le plancher 50. Dès que la tige 21 du régulateur 5 de hauteur est à la hauteur Hmin ou à la hauteur Hmax du guide 22 cylindrique, c’est une nouvelle loi d’amortissement et une nouvelle raideur du dispositif 1 de suspension qui sont mises en œuvre. Cette modification de la loi d’amortissement et de la raideur se produit suite à la mise en communication (ou, l’arrêt de communication) hydraulique de la première chambre 13 de l’amortisseur 4
- avec la chambre 27 de compression du vérin 6 hydraulique, dans le cas d’un débattement jusqu’à Hmin; ou
- avec la chambre 29 de compensation du vérin 6 hydraulique, dans le cas d’un débattement jusqu’à Hmax.
[0064] L’adaptation des hauteurs Hmin et Hmax en fonction de la charge du siège 48 (c.à.d, de la sollicitation du dispositif 1 de suspension) permet, avantageusement, à des conducteurs de masses différentes de bénéficier d’un même niveau de confort.
[0065] Dans un mode de réalisation, la suspension au moyen du dispositif 1 de suspension décrit ci-dessus est appliquée sur l’arrière du siège 48. Dans ce cas, un amortisseur central et/ou deux amortisseurs, respectivement disposés à droite et à gauche du siège 48 articulé autour de la barre anti sous-marinage, peuvent être adoptés.
[0066] Dans un autre mode de réalisation, la suspension au moyen du dispositif 1 de suspension décrit ci-dessus est appliquée à l’avant (en utilisant, un amortisseur central et/ou deux amortisseurs disposés respectivement à droite et à gauche du siège) et à l’arrière du siège 48 (en utilisant, un amortisseur central et/ou deux amortisseurs disposés respectivement à droite et à gauche du siège), le siège étant totalement suspendu.
[0067] Bien entendu, le siège 48 peut être pourvu d’autres dispositifs, tel qu’un dispositif pour la gestion de l’inclinaison du siège par rapport au plancher du véhicule.
[0068] En les disposant à différents endroits dans le véhicule, les chambres 15 et/ou 29 de compensation n'occupent, avantageusement, pas de place dans le corps principal du dispositif 1 de suspension. [0069] Plus généralement, le dispositif 1 de suspension décrit cidessus peut être interposé entre tous deux corps 2 et 3 dont les oscillations relatives sont à amortir, et plus particulièrement dont les tressautements relatifs sont à filtrer.
[0070] Avantageusement, l’architecture de suspension de siège décrite ci-dessus permet un meilleur filtrage des tressautements en positionnant la fréquence de résonnance du siège avec sa suspension à une fréquence inférieure à 3Hz.
[0071] Avantageusement, le dispositif 1 de suspension décrit cidessus permet d’amortir les oscillations de fortes amplitudes, en filtrant celles engendrant un débattement en dessous de Hmin ou au-dessus de Hmax. Il en résulte, avantageusement, une correction d’assiette des débattements. Cette correction a pour effet d’éviter d’atteindre une position de charge au voisinage des extrémités de la course du piston 10 de l’amortisseur 4 et/ou celui du piston 23 du vérin 6 hydraulique. [0072] Une correction d’assiette des débattements a, en outre, pour effet d’éviter tout choc brutal résultant d’un contact brutal entre la tête 12 du piston 10 de l’amortisseur 4 et les extrémités du cylindre 7 creux (ou d’une manière équivalente, de la tête 25 du vérin 6 hydraulique et les extrémités du cylindre 26 creux).
[0073] Plus généralement, le dispositif 1 de suspension peut être configuré pour filtrer uniquement les débattements en dessous de la hauteur Hmin du régulateur 5 de hauteur, en supprimant le conduit 33. De même, le dispositif 1 de suspension peut être configuré pour filtrer uniquement les débattements au-dessus de la hauteur Hmax du régulateur 5 de hauteur, en supprimant le conduit 35.
[0074] Avantageusement, la modulation du niveau d’amortissement avec l’amplitude de débattement du siège a pour effet d’éloigner le mode de siège 48 du mode du plancher 50 du véhicule 49, de sorte à éviter le risque des mouvements excessifs du conducteur sur son siège. [0075] Le dispositif 1 de suspension décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, et permet notamment
- d’apporter, grâce à la combinaison des différents éléments décrits ci-dessus, une suspension compacte de siège pour plusieurs types de véhicule, notamment les voitures automobiles ;
- de filtrer les oscillations de fortes amplitudes engendrées par le comportement routier d'un véhicule automobile, tout en préservant de l’usure les organes mécaniques qui constituent le dispositif de suspension ;
- d’offrir plusieurs possibilités de mise au point (la loi d’amortissement du dispositif 20 de régulation du débit de passage du fluide 9 d’amortissement, les positions de Hmin et de Hmax sur le régulateur 5 de hauteur, la raideur des clapets 30, 39 anti-retour tarés, la raideur du moyen 17 de maintien en pression, la raideur du moyen 32 de maintien d’une faible pression);
- d’apporter une combinaison de fonctions d’amortissement, de suspension et de régulation d’hauteur.
Claims (10)
- REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de suspension d’un premier corps (2) par rapport à un deuxième corps (3), comprenant- un amortisseur (4), intégrant un premier cylindre (7) creux, un premier piston (10) comportant une première tige (11) et une première tête (12) fixée à une première extrémité de cette première tige (11), la première tête (12) étant montée coulissante dans le premier cylindre (7) creux, de sorte à former, à l'intérieur de ce premier cylindre (7) creux, une première chambre (13) se trouvant du côté opposé à la première tige (11) et une deuxième chambre (14) traversée par cette première tige (11), la deuxième extrémité de la première tige (11) étant destinée à être solidaire du premier corps (2), le premier cylindre (7) creux étant destiné à être solidaire du deuxième corps (3);- un vérin (6) hydraulique, comprenant un deuxième cylindre (26) creux et un deuxième piston (23) intégrant une deuxième tige (24) et une deuxième tête (25) fixée à une première extrémité de la deuxième tige (24), la deuxième tête (25) étant montée coulissante dans le deuxième cylindre (26) creux, de sorte à former, à l’intérieur de ce deuxième cylindre (26) creux, une chambre (27) de compression, la deuxième extrémité de la deuxième tige (24) étant destinée à être solidaire du premier corps (2), le deuxième cylindre (26) creux étant destiné à être solidaire du deuxième corps (3);ce dispositif étant caractérisé en ce qu’il comprend, en outre,- un régulateur (5) de hauteur comprenant un guide (22) cylindrique, une troisième tige (21) montée coulissante, d’une manière étanche, à l’intérieur de ce guide (22) cylindrique, le guide (22) cylindrique étant en communication hydraulique avec la première chambre (13) de l’amortisseur (4), le guide (22) cylindrique étant, en outre, lorsque la troisième tige (21) est à une première hauteur (Hmin) prédéterminée du guide (22) cylindrique, en communication hydraulique avec la chambre (27) de compression du vérin (6) hydraulique.
- 2. Dispositif (1) de suspension selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin (6) hydraulique comprend, en outre, une première chambre (29) de compensation reliée, via un clapet (30) antiretour taré, à la chambre (27) de compression, le guide (22) cylindrique étant en outre, lorsque la troisième tige (21) est à une deuxième hauteur (Hmax) prédéterminée du guide (22) cylindrique, en communication hydraulique avec la première chambre (29) de compensation.
- 3. Dispositif (1) de suspension selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chambre (27) de compression du vérin (6) hydraulique est en communication hydraulique, via un clapet (39) antiretour taré, avec la première chambre (13) de l’amortisseur (4).
- 4. Dispositif (1) de suspension selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première tête (12) du premier piston (10) de l’amortisseur (4) comprend un dispositif (20) de régulation du débit de passage d’un liquide (9) d’amortissement depuis la première chambre (13) vers la deuxième chambre (14) et depuis la deuxième chambre (14) vers la première chambre (13).
- 5. Dispositif (1) de suspension selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième cylindre (26) creux du vérin (6) hydraulique comprend un dispositif (37) de mise en communication de la chambre (27) de compression avec le guide (22) cylindrique, ce dispositif (37) de mise en communication comprenant- un corps (42) cylindrique, comprenant un premier perçage (45) radial, un perçage (44) axial en communication avec le premier perçage (45) radial;- un logement (43) cylindrique, comprenant un deuxième perçage (46) radial en communication avec la chambre (27) de compression, le corps (42) cylindrique étant monté coulissant, sensiblement perpendiculairement à l’axe du deuxième cylindre (26) creux, dans le logement (43) cylindrique, de sorte que, dans une position prédéterminée du corps (42) cylindrique dans le logement (43) cylindrique, le premier perçage (45) radial est aligné sur le deuxième perçage (46) radial.
- 6. Dispositif (1) de suspension selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le corps cylindrique (42) comprend, en outre, un verrou (47) taillé en biseau et disposé en saillie à l’intérieur du deuxième cylindre (26) creux, ce verrou (47) étant disposé sur la course de la deuxième tête (25) du deuxième piston (23), à l’aide d’un moyen de rappel.
- 7. Dispositif (1) de suspension selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’amortisseur (4)5 comprend une deuxième chambre (15) de compensation.
- 8. Dispositif (1) de suspension selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la deuxième chambre (15) de compensation est fermée par une cloison (16) flottante soumise à un moyen (17) de maintien en pression.
- 10 9. Dispositif (1) de suspension selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que la première chambre (29) de compensation est fermée par une paroi (31) flottante soumise à un moyen (32) de maintien d’une faible pression.10. Véhicule (49) comprenant un siège (48), un plancher (50),
- 15 caractérisé en ce qu’il comprend, en outre, un dispositif (1) de suspension du siège (48) par rapport au plancher (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes.1/3
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