CA2543704A1 - Base compacte de siege avec suspension passive independante de l'ajustement de hauteur - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet une base compacte de siège avec suspension passive pour conducteur de véhicule, notamment d'un autobus, d'un véhicule lourd ou d'un véhicule d'usage spécialisé, par exemple un engi n de terrassement ou de l'équipement forestier, et dont l'opérateur ou le conducteur est soumis à des vibrations. Un objet de la présente invention es t de procurer l'indépendance totale des propriétés de la suspension, soit la raideur, l'amortissement et le débattement, avec l'ajustement de hauteur. Po ur se faire, ladite base compacte de siège se divise en trois parties dont les deux premières sont la suspension et le mécanisme d'élévation de hauteur du siège . Ils ont la particularité de n'avoir en commun aucune composante, tel qu'un ballons, un amortisseurs, ou un système de guidage. De cette façon, les propriétés de la suspension ne sont pas affectées par l'ajustement en hauteu r du siège. De plus, l'invention consiste en la réalisation compacte de ladite base de siège par des structures et des ballons imbriqués les uns dans les autres .
Description
BASE COMPACTE DE SIEGE AVEC SUSPENSION PASSIVE
INDÉPENDANTE DE L'AJUSTEMENT DE HAUTEUR
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet une base compacte de siège avec suspension passive pour conducteur de véhicule, notamment d'un autobus, d'un véhicule lourd ou d'un véhicule d'usage spécialisé, par exemple un engin de terrassement ou de l'équipement forestier, et dont l'opérateur ou le 1 o conducteur est soumis à des vibrations. Les particularités de l'invention tiennent du fait qu'il s'agit d'un dispositif compact qui permet que les performances de la suspension soient indépendantes de l'ajustement en hauteur du siège.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
La réalisation typique d'une suspension passive de siège comporte entre autres, un mécanisme de guidage, un élément ressort ainsi qu'un élément amortisseur. Le mécanisme de guidage, comme par exemple un système de ciseaux, permet les mouvements verticaux du siège qui sont occasionnés lors
INDÉPENDANTE DE L'AJUSTEMENT DE HAUTEUR
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet une base compacte de siège avec suspension passive pour conducteur de véhicule, notamment d'un autobus, d'un véhicule lourd ou d'un véhicule d'usage spécialisé, par exemple un engin de terrassement ou de l'équipement forestier, et dont l'opérateur ou le 1 o conducteur est soumis à des vibrations. Les particularités de l'invention tiennent du fait qu'il s'agit d'un dispositif compact qui permet que les performances de la suspension soient indépendantes de l'ajustement en hauteur du siège.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
La réalisation typique d'une suspension passive de siège comporte entre autres, un mécanisme de guidage, un élément ressort ainsi qu'un élément amortisseur. Le mécanisme de guidage, comme par exemple un système de ciseaux, permet les mouvements verticaux du siège qui sont occasionnés lors
2 o de l'ajustement en hauteur en fonction de la taille de l'utilisateur, ainsi que ceux occasionnés par le débattement de la suspension lorsque le siège est soumis à
des vibrations. Les éléments élastique et amortisseur permettent d'atténuer les vibrations transmises au siège.
Les suspensions passives de type pneumatique intègrent généralement un ballon pneumatique à titre d'élément ressort. Ce dernier type de suspension a généralement le désavantage d'offrir des performances d'atténuation de vibrations qui sont dépendantes du réglage de la hauteur choisie. La dépendance entre l'ajustement de hauteur du siège et sa suspension vient entre autres de la double fonctionnalité du ballon pneumatique du siège. En effet, le chauffeur fait varier le volume d'air dans le ballon pour ajuster la hauteur du siège, une fois l'ajustement fait, le même ballon agit comme ressort pour la suspension.
La première conséquence d'une telle conception est la dépendance géométrique entre l'ajustement de hauteur et le débattement de la suspension.
On peut en observer les effets notamment lorsque l'ajustement de hauteur du siège est en position très haute ou très basse. Dans ces situations, les buttées de fin de course du mécanisme de guidage du siège font interférence avec le débattement normal de la suspension en limitant sa course ce qui provoque des chocs fréquents et inconfortables pour le chauffeur. Ces chocs sont nuisibles à
la santé et à la sécurité du conducteur, et sont à l'opposé de l'effet recherché
d'une suspension de siège, qui consiste à isoler le conducteur des chocs et des lo vibrations du véhicule.
La deuxième conséquence est que la raideur du ballon varie en fonction de l'ajustement de hauteur. En effet, l'occupant du siège fait varier le volume d'air dans le ballon pour ajuster la hauteur du siège, mais plus le ballon a un volume d'air élevé plus sa raideur est faible, tant que le volume maximum n'est pas atteint.
Par ailleurs, dans la plupart des cas de suspension passive de siège, l'amortisseur fixé entre la base du siège et un des ciseaux décrit un mouvement 2 o de rotation lorsque le siège est en mouvement ascendant ou descendant. Ce mouvement non linéaire rend le taux d'amortissement non constant sur toute la plage d'ajustement de hauteur du siège. C'est ainsi une troisième dépendance entre la performance de la suspension du siège et l'ajustement de hauteur.
Une solution simple pour atténuer l'inconfort des chocs occasionnés par l'interférence des buttées de fin de course mentionnés ci-dessus est l'introduction de buttées de fin de course progressives, mais dans ce cas, la suspension perd beaucoup d'efficacité dans les cas où les buttées entrent souvent en interférences avec le débattement normal de la suspension.
Une meilleure solution est une suspension indépendante du mécanisme d'ajustement de la hauteur du siège. Dans un tel cas, les propriétés de la
des vibrations. Les éléments élastique et amortisseur permettent d'atténuer les vibrations transmises au siège.
Les suspensions passives de type pneumatique intègrent généralement un ballon pneumatique à titre d'élément ressort. Ce dernier type de suspension a généralement le désavantage d'offrir des performances d'atténuation de vibrations qui sont dépendantes du réglage de la hauteur choisie. La dépendance entre l'ajustement de hauteur du siège et sa suspension vient entre autres de la double fonctionnalité du ballon pneumatique du siège. En effet, le chauffeur fait varier le volume d'air dans le ballon pour ajuster la hauteur du siège, une fois l'ajustement fait, le même ballon agit comme ressort pour la suspension.
La première conséquence d'une telle conception est la dépendance géométrique entre l'ajustement de hauteur et le débattement de la suspension.
On peut en observer les effets notamment lorsque l'ajustement de hauteur du siège est en position très haute ou très basse. Dans ces situations, les buttées de fin de course du mécanisme de guidage du siège font interférence avec le débattement normal de la suspension en limitant sa course ce qui provoque des chocs fréquents et inconfortables pour le chauffeur. Ces chocs sont nuisibles à
la santé et à la sécurité du conducteur, et sont à l'opposé de l'effet recherché
d'une suspension de siège, qui consiste à isoler le conducteur des chocs et des lo vibrations du véhicule.
La deuxième conséquence est que la raideur du ballon varie en fonction de l'ajustement de hauteur. En effet, l'occupant du siège fait varier le volume d'air dans le ballon pour ajuster la hauteur du siège, mais plus le ballon a un volume d'air élevé plus sa raideur est faible, tant que le volume maximum n'est pas atteint.
Par ailleurs, dans la plupart des cas de suspension passive de siège, l'amortisseur fixé entre la base du siège et un des ciseaux décrit un mouvement 2 o de rotation lorsque le siège est en mouvement ascendant ou descendant. Ce mouvement non linéaire rend le taux d'amortissement non constant sur toute la plage d'ajustement de hauteur du siège. C'est ainsi une troisième dépendance entre la performance de la suspension du siège et l'ajustement de hauteur.
Une solution simple pour atténuer l'inconfort des chocs occasionnés par l'interférence des buttées de fin de course mentionnés ci-dessus est l'introduction de buttées de fin de course progressives, mais dans ce cas, la suspension perd beaucoup d'efficacité dans les cas où les buttées entrent souvent en interférences avec le débattement normal de la suspension.
Une meilleure solution est une suspension indépendante du mécanisme d'ajustement de la hauteur du siège. Dans un tel cas, les propriétés de la
3 suspension : raideur, débattement et amortissement restent identiques peu importe l'ajustement de la hauteur du siège, qu'il soit ajusté au minimum ou au maximum.
Ce concept de suspension indépendante de l'ajustement de hauteur existe déjà. Les demandes de brevets CA 2516560 et CA 2420324 mentionnent l'idée mais ils l'appliquent à un concept de suspension active en y précisant que l'indépendance de l'ajustement de hauteur est utile pour limiter la chute du siège advenant un bris de la suspension ou une panne de l'actionneur. En 1 o effet, la chute se limite alors à la course de la suspension et n'inclut pas la plage d'ajustement de hauteur. Ces demandes de brevet ne portent pas sur l'amélioration de la performance d'une suspension passive compacte.
Le brevet GB2309894 prévoit aussi une indépendance de la suspension avec l'ajustement de hauteur mais seulement en ce qui concerne le débattement de la suspension. Rien n'est prévu pour rendre indépendante les autres propriétés de la suspension, soit la raideur et l'amortissement. Puisqu'on retrouve aussi dans ce brevet, un ballon de suspension dont le volume d'air varie pour l'ajustement de hauteur du siège, cette suspension avec ballon n'a pas, par conséquent, la même raideur en position haute et basse du siège.
L'objectif de rendre les propriétés de la suspension indépendantes de l'ajustement de hauteur du siège peut être atteint en réalisant deux mécanismes dont chacun remplit sa fonction sans partager de composantes communes. Ceci revient à superposer un étage de mécanisme de suspension sur un étage de mécanisme d'élévation de hauteur. Chaque étage de mécanisme aurait son système de guidage permettant les mouvements verticaux; dans un cas, pour le positionnement du siège en hauteur, et dans l'autre cas, pour le débattement de la suspension. L'étage de suspension aurait ses éléments élastique et amortisseur afin d'atténuer les chocs et les vibrations.
L'étage d'élévation aurait son propre actuateur afin de régler la hauteur ainsi qu'un système de blocage pour fixer cette position. De cette façon, il n'y aurait
Ce concept de suspension indépendante de l'ajustement de hauteur existe déjà. Les demandes de brevets CA 2516560 et CA 2420324 mentionnent l'idée mais ils l'appliquent à un concept de suspension active en y précisant que l'indépendance de l'ajustement de hauteur est utile pour limiter la chute du siège advenant un bris de la suspension ou une panne de l'actionneur. En 1 o effet, la chute se limite alors à la course de la suspension et n'inclut pas la plage d'ajustement de hauteur. Ces demandes de brevet ne portent pas sur l'amélioration de la performance d'une suspension passive compacte.
Le brevet GB2309894 prévoit aussi une indépendance de la suspension avec l'ajustement de hauteur mais seulement en ce qui concerne le débattement de la suspension. Rien n'est prévu pour rendre indépendante les autres propriétés de la suspension, soit la raideur et l'amortissement. Puisqu'on retrouve aussi dans ce brevet, un ballon de suspension dont le volume d'air varie pour l'ajustement de hauteur du siège, cette suspension avec ballon n'a pas, par conséquent, la même raideur en position haute et basse du siège.
L'objectif de rendre les propriétés de la suspension indépendantes de l'ajustement de hauteur du siège peut être atteint en réalisant deux mécanismes dont chacun remplit sa fonction sans partager de composantes communes. Ceci revient à superposer un étage de mécanisme de suspension sur un étage de mécanisme d'élévation de hauteur. Chaque étage de mécanisme aurait son système de guidage permettant les mouvements verticaux; dans un cas, pour le positionnement du siège en hauteur, et dans l'autre cas, pour le débattement de la suspension. L'étage de suspension aurait ses éléments élastique et amortisseur afin d'atténuer les chocs et les vibrations.
L'étage d'élévation aurait son propre actuateur afin de régler la hauteur ainsi qu'un système de blocage pour fixer cette position. De cette façon, il n'y aurait
4 pas d'éléments communs aux deux systèmes, contrairement à ce qu'on voit couramment dans les suspensions passives pneumatiques ou un ballon pneumatique joue à la fois le rôle d'élément élastique pour la suspension, ainsi que celui d'élément d'actionnement pour régler la hauteur. Ainsi, une suspension indépendante permettrait de suspendre le siège avec des propriétés de raideur, d'amortissement et de plage de débattement potentiel qui ne varieraient pas en fonction de la hauteur de siège choisie par l'opérateur.
Toutefois, ce double dispositif demande un certain espace, ce qui devient lo pénalisant dans une application de siège où certains conducteurs requièrent parfois de s'asseoir à une position très basse. Compte tenu que, pour une position de conduite très basse, le double dispositif permettrait un débattement normal de la suspension occasionnant des déplacements encore plus bas que cette position normale de conduite, il ne reste donc que peu de place sous l'assise du siège pour introduire toute les composantes de ce double mécanisme.
Pour pallier à ces problèmes, le sujet de la présente invention concerne donc une réalisation de l'indépendance totale des propriétés de la suspension, soit la 2 o raideur, l'amortissement et le débattement, avec l'ajustement de hauteur tout en offrant une grande plage d'ajustement en hauteur et une hauteur d'ajustement minimum très basse.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet une base de siège compacte dont la suspension pneumatique passive est totalement indépendante de l'ajustement en hauteur du siège et qui offre une grande plage d'ajustement en hauteur ainsi qu'une position d'ajustement minimum très basse.
Un objet de la présente invention est de procurer l'indépendance totale des propriétés de la suspension, soit la raideur, l'amortissement et le débattement, avec l'ajustement de hauteur. Pour se faire, ladite base compacte de siège se divise en trois parties.
La première partie est l'élévation de hauteur du siège qui intègre un ballon ajusté à l'aide d'une valve manuelle pour obtenir la hauteur désirée pour le
Toutefois, ce double dispositif demande un certain espace, ce qui devient lo pénalisant dans une application de siège où certains conducteurs requièrent parfois de s'asseoir à une position très basse. Compte tenu que, pour une position de conduite très basse, le double dispositif permettrait un débattement normal de la suspension occasionnant des déplacements encore plus bas que cette position normale de conduite, il ne reste donc que peu de place sous l'assise du siège pour introduire toute les composantes de ce double mécanisme.
Pour pallier à ces problèmes, le sujet de la présente invention concerne donc une réalisation de l'indépendance totale des propriétés de la suspension, soit la 2 o raideur, l'amortissement et le débattement, avec l'ajustement de hauteur tout en offrant une grande plage d'ajustement en hauteur et une hauteur d'ajustement minimum très basse.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
La présente invention a pour objet une base de siège compacte dont la suspension pneumatique passive est totalement indépendante de l'ajustement en hauteur du siège et qui offre une grande plage d'ajustement en hauteur ainsi qu'une position d'ajustement minimum très basse.
Un objet de la présente invention est de procurer l'indépendance totale des propriétés de la suspension, soit la raideur, l'amortissement et le débattement, avec l'ajustement de hauteur. Pour se faire, ladite base compacte de siège se divise en trois parties.
La première partie est l'élévation de hauteur du siège qui intègre un ballon ajusté à l'aide d'une valve manuelle pour obtenir la hauteur désirée pour le
5 conducteur en parallèle avec un système de blocage. Ce système de blocage peut être rigide, c'est-à-dire qui ne permet aucun mouvement, ou alors il peut se faire par friction, sèche ou visqueuse.
La deuxième consiste en une suspension pneumatique passive comportant un io deuxième ballon pour laquelle un amortisseur agit toujours en restant positionné verticalement. Le débattement de ce dernier est donc en relation linéaire avec le débattement du ballon ou du mécanisme de suspension. Le ballon de la suspension est automatiquement pressurisé après un certain délai, par une valve pneumatique de nivellement afin d'assurer, indépendamment du poids, un positionnement médian à l'intérieur de la plage de débattement de la suspension. Le système est conçu de façon à ce qu'en position inférieure à la position médiane, après un délai donné, la valve pressurise d'avantage le ballon de la suspension à l'aide d'une source d'air pressurisée, ou au contraire, lorsqu'en position supérieure à la position médiane la valve dépressurise le 2 o ballon en laissant échapper l'air dans l'atmosphère. La suspension garde ainsi un débattement toujours égal, une raideur et un amortissement indépendant de l'ajustement de hauteur.
La troisième consiste en un mécanisme d'ajustement avant et arrière du siège.
Le mouvement se fait par glissement de deux structures situées au bas de la base de siège à l'aide de guides linéaires par roulement ou par glissières. Le mécanisme de blocage est prévu à même les blocs et les rails des guides linéaires.
3 o Les deux ballons correspondant à la première et à la deuxième partie de base du siège sont guidés chacun par un système de guidage indépendant. Dans un mode de réalisation préféré, le guidage de l'élévation de hauteur se fait pardes
La deuxième consiste en une suspension pneumatique passive comportant un io deuxième ballon pour laquelle un amortisseur agit toujours en restant positionné verticalement. Le débattement de ce dernier est donc en relation linéaire avec le débattement du ballon ou du mécanisme de suspension. Le ballon de la suspension est automatiquement pressurisé après un certain délai, par une valve pneumatique de nivellement afin d'assurer, indépendamment du poids, un positionnement médian à l'intérieur de la plage de débattement de la suspension. Le système est conçu de façon à ce qu'en position inférieure à la position médiane, après un délai donné, la valve pressurise d'avantage le ballon de la suspension à l'aide d'une source d'air pressurisée, ou au contraire, lorsqu'en position supérieure à la position médiane la valve dépressurise le 2 o ballon en laissant échapper l'air dans l'atmosphère. La suspension garde ainsi un débattement toujours égal, une raideur et un amortissement indépendant de l'ajustement de hauteur.
La troisième consiste en un mécanisme d'ajustement avant et arrière du siège.
Le mouvement se fait par glissement de deux structures situées au bas de la base de siège à l'aide de guides linéaires par roulement ou par glissières. Le mécanisme de blocage est prévu à même les blocs et les rails des guides linéaires.
3 o Les deux ballons correspondant à la première et à la deuxième partie de base du siège sont guidés chacun par un système de guidage indépendant. Dans un mode de réalisation préféré, le guidage de l'élévation de hauteur se fait pardes
6 ciseaux tandis que le guidage de la suspension se faire par un système de guidage linéaire, soit par roulement à billes ou par glissières.
Dans un mode de réalisation préféré, le système de blocage mis en parallèle avec le ballon d'élévation de hauteur peut être un amortisseur ayant un coefficient d'amortissement suffisamment élevé pour annuler son effet par rapport au deuxième ballon, soit celui de la suspension, sans toutefois empêcher la fonction d'élévation de hauteur du siège. Il s'agit, dans cette réalisation, d'un blocage par friction visqueuse.
Dans un autre mode de réalisation préférée, il est possible de profiter de l'effet d'une suspension double en série en utilisant un amortisseur plus faible pour la première partie du support du siège qui est la partie d'élévation de hauteur.
La base du siège devient alors une suspension double en série. Un premier avantage d'une telle réalisation serait de diminuer la fréquence naturelle de la suspension originale simple ; un deuxième avantage serait d'avoir une atténuation augmentée dans les fréquences au-delà de la deuxième fréquence naturelle du système associée au premier ballon. La Figure 6 montre l'effet de l'ajout d'une suspension en série à une suspension simple existante.
Un autre objet de la présente invention consiste en la réalisation compacte de la suspension. Les deux ballons ainsi que les structures qui y sont associées ont pour caractéristique de s'imbriquer les uns dans les autres.
Pour plus de compacité, les ballons sont indépendants des structures du siège.
Ils sont positionnés dans des formes cylindriques présentes sur lesdites structures et maintenus en place par friction et par la pression de l'air qu'ils contiennent. Il n'y a donc pas de joints étanches à faire lors de l'assemblage du siège, ce qui sauve du temps d'assemblage et de maintenance, et permet 3 o aussi de gagner de l'espace à l'intérieur même des ballons et des structures.
Pour offrir une grande plage d'ajustement de hauteur tout en ayant une
Dans un mode de réalisation préféré, le système de blocage mis en parallèle avec le ballon d'élévation de hauteur peut être un amortisseur ayant un coefficient d'amortissement suffisamment élevé pour annuler son effet par rapport au deuxième ballon, soit celui de la suspension, sans toutefois empêcher la fonction d'élévation de hauteur du siège. Il s'agit, dans cette réalisation, d'un blocage par friction visqueuse.
Dans un autre mode de réalisation préférée, il est possible de profiter de l'effet d'une suspension double en série en utilisant un amortisseur plus faible pour la première partie du support du siège qui est la partie d'élévation de hauteur.
La base du siège devient alors une suspension double en série. Un premier avantage d'une telle réalisation serait de diminuer la fréquence naturelle de la suspension originale simple ; un deuxième avantage serait d'avoir une atténuation augmentée dans les fréquences au-delà de la deuxième fréquence naturelle du système associée au premier ballon. La Figure 6 montre l'effet de l'ajout d'une suspension en série à une suspension simple existante.
Un autre objet de la présente invention consiste en la réalisation compacte de la suspension. Les deux ballons ainsi que les structures qui y sont associées ont pour caractéristique de s'imbriquer les uns dans les autres.
Pour plus de compacité, les ballons sont indépendants des structures du siège.
Ils sont positionnés dans des formes cylindriques présentes sur lesdites structures et maintenus en place par friction et par la pression de l'air qu'ils contiennent. Il n'y a donc pas de joints étanches à faire lors de l'assemblage du siège, ce qui sauve du temps d'assemblage et de maintenance, et permet 3 o aussi de gagner de l'espace à l'intérieur même des ballons et des structures.
Pour offrir une grande plage d'ajustement de hauteur tout en ayant une
7 dimension faible au minimum de la course, le ballon d'élévation de hauteur est télescopique autour d'un cylindre vide métallique. Ledit cylindre permet d'ajouter un pli à la paroi du ballon pour que celui-ci puisse se plier complètement dans la hauteur qui lui est alloué en position minimum.
Un autre objet de la présente invention est que les ballons sont conçus pour agir verticalement dans l'axe approximatif du centre de gravité du siège et de son occupant. Cette configuration permet de soulager les principales structures du support du siège, particulièrement celles des parties suspension et élévation io de hauteur. Par ailleurs, on conserve cette position de l'axe des ballons relativement au centre de gravité, quelque soit l'ajustement du siège dans la direction avant-arrière étant donné que le mécanisme qui permet cet ajustement se trouve à la base du siège sous les ballons.
Un autre objet de la présente invention est que le siège est modulaire. Il est possible de remplacer facilement l'amortisseur de la suspension situé dans la deuxième partie de l'ensemble de support du siège, par un actionneur ou un amortisseur variable piloté. On peut ainsi asservir le siège pour en faire respectivement un siège à suspension active ou semi active. Un système de 2 o blocage rigide à l'élévation de hauteur est de mise dans de telles situations, ainsi que la présence d'un système de contrôle comprenant un contrôleur et au moins un capteur afin de générer les consignes.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée mais non limitative qui va suivre et de l'exemple donné, qui font référence aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Dans les dessins annexés :
Un autre objet de la présente invention est que les ballons sont conçus pour agir verticalement dans l'axe approximatif du centre de gravité du siège et de son occupant. Cette configuration permet de soulager les principales structures du support du siège, particulièrement celles des parties suspension et élévation io de hauteur. Par ailleurs, on conserve cette position de l'axe des ballons relativement au centre de gravité, quelque soit l'ajustement du siège dans la direction avant-arrière étant donné que le mécanisme qui permet cet ajustement se trouve à la base du siège sous les ballons.
Un autre objet de la présente invention est que le siège est modulaire. Il est possible de remplacer facilement l'amortisseur de la suspension situé dans la deuxième partie de l'ensemble de support du siège, par un actionneur ou un amortisseur variable piloté. On peut ainsi asservir le siège pour en faire respectivement un siège à suspension active ou semi active. Un système de 2 o blocage rigide à l'élévation de hauteur est de mise dans de telles situations, ainsi que la présence d'un système de contrôle comprenant un contrôleur et au moins un capteur afin de générer les consignes.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée mais non limitative qui va suivre et de l'exemple donné, qui font référence aux dessins annexés.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Dans les dessins annexés :
8 - La FIGURE 1 est une vue en perspective de la base compacte de siège.
- La FIGURE 2 est une vue en coupe passant par le centre du siège et par conséquent par le centre des ballons. Configuration des deux ballons dans leur maximum de course, soit en position haute du siège.
- La FIGURE 3 est une vue en coupe passant par le centre du siège. Le siège est en position minimum. Les ballons ne sont pas présents, on y voit donc l'espace qu'il leur est réservé.
- La FIGURE 4 est une vue de détail en coupe passant par le centre des ballons. Configuration des deux ballons dans leur minimum de course.
- La FIGURE 5 est une vue explosée de la structure de base du siège (1) et de la structure de base de la partie de l'élévation de hauteur (2) ainsi que le mécanisme de l'ajustement avant arrière du siège.
- La FIGURE 6 est un Diagramme de Bode analytique de la fonction de transfert d'une suspension simple (ligne pleine) et de la même suspension 2 o doublée d'une autre en série (ligne pointillée).
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
La présente invention consiste en quatre structures principales : la première est la structure basse de la base de siège (1) prévue pour être boulonnée au plancher du véhicule ; la deuxième est la structure basse de la partie élévation de hauteur (2) qui supporte le ballon de l'ajustement de hauteur et qui permet aussi l'ajustement avant arrière du siège en glissant par rapport à ladite 3 o structure basse de la base de siège (1) ; la troisième est la structure du milieu (4) qui sert à la fois de structure haute du ballon de l'élévation de hauteur (6) et de structure basse du ballon de la suspension (7) ; la quatrième est la structure
- La FIGURE 2 est une vue en coupe passant par le centre du siège et par conséquent par le centre des ballons. Configuration des deux ballons dans leur maximum de course, soit en position haute du siège.
- La FIGURE 3 est une vue en coupe passant par le centre du siège. Le siège est en position minimum. Les ballons ne sont pas présents, on y voit donc l'espace qu'il leur est réservé.
- La FIGURE 4 est une vue de détail en coupe passant par le centre des ballons. Configuration des deux ballons dans leur minimum de course.
- La FIGURE 5 est une vue explosée de la structure de base du siège (1) et de la structure de base de la partie de l'élévation de hauteur (2) ainsi que le mécanisme de l'ajustement avant arrière du siège.
- La FIGURE 6 est un Diagramme de Bode analytique de la fonction de transfert d'une suspension simple (ligne pleine) et de la même suspension 2 o doublée d'une autre en série (ligne pointillée).
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION
La présente invention consiste en quatre structures principales : la première est la structure basse de la base de siège (1) prévue pour être boulonnée au plancher du véhicule ; la deuxième est la structure basse de la partie élévation de hauteur (2) qui supporte le ballon de l'ajustement de hauteur et qui permet aussi l'ajustement avant arrière du siège en glissant par rapport à ladite 3 o structure basse de la base de siège (1) ; la troisième est la structure du milieu (4) qui sert à la fois de structure haute du ballon de l'élévation de hauteur (6) et de structure basse du ballon de la suspension (7) ; la quatrième est la structure
9 haute de la suspension (5) qui sert de structure haute du ballon de la suspension et sur laquelle sont fixés de chaque côté à l'aide de pivots (11) le dossier et l'assise du siège.
Dans un mode de réalisation préféré, l'amortisseur de l'élévation de hauteur (8), servant de système de blocage par friction visqueuse, a un amortissement suffisamment élevé pour rendre négligeable l'effet dudit ballon de l'élévation de hauteur (6) par rapport au ballon de la suspension (7) qui lui, est en parallèle avec un deuxième amortisseur, l'amortisseur de la suspension (9), dont lo l'amortissement est idéalement critique selon le poids de l'occupant du siège.
Les amortisseurs et les ballons sont positionnés verticalement de manière à
offrir des performances qui ne sont pas affectées par le positionnement en hauteur du siège.
Dans un mode de réalisation préféré, pour assurer la possibilité d'offrir un amortissement critique peu importe le poids de l'occupant, ledit amortisseur de la suspension (9) peut être ajustable par l'utilisateur à l'aide d'une commande manuelle accessible par le conducteur.
2 o Dans un mode de réalisation préféré, le système de guidage de la partie de l'élévation de hauteur du siège se fait par des ciseaux (3a, 3b). Tous les mouvements se font par des roulements sur billes, les pivots (13) ainsi que les guides linéaires (14).
Dans un mode de réalisation préféré, le système de guidage de la suspension se fait à l'arrière de la base de siège à l'aide encore de roulements sur billes par des guides linéaires (12), ils relient les deux structures (4 et 5) basse et haute de la suspension à l'aide de deux plaques (10) sur lesquelles est fixée la ceinture de sécurité, non illustrée.
Dans un mode de réalisation préféré tel qu'illustré aux figures 2, 3 et 4, les structures de la base de siège (2, 4 et 5) mentionnées plus haut s'emboitent les unes dans les autres à l'aide des formes cylindriques (2a, 4a, 5a) dans lesquelles s'insert les ballons (6, 7). Lorsque l'ajustement de hauteur et la suspension est en position minimum, les ballons, repliés sur eux-mêmes, occupent l'espace (16a, 16b, 16c) prévu pour eux entre lesdites formes 5 cylindriques. Le ballon de l'élévation de hauteur (6) est télescopique autour d'un cylindre de support (15).
Dans un mode de réalisation préféré, et selon un mode de fabrication, lesdits ballons sont indépendants des structures de la base de siège. Pour pouvoir être 1 o démoulés, ils sont faits chacun de deux pièces de caoutchouc moulées et assemblées par vulcanisation d'un joint de caoutchouc. La première pièce (21 pour le ballon de suspension et 22 pour le ballon d'élévation) est faite de caoutchouc fibré conçu pour résister à la pression et aux déformations dues au déroulement du ballon. La deuxième pièce (23 pour le ballon de suspension et 24 pour le ballon d'élévation) est faite de caoutchouc non fibré et est conçu pour rendre le ballon étanche. Lesdites formes cylindriques des structures du siège servent de support et de maintien des ballons.
Dans un mode de réalisation préféré, deux guides linéaires (17) permettent le glissement de la structure haute (2) sur la structure basse (1) du mécanisme d'ajustement avant et arrière du siège. Des mécanismes de blocage des guides linéaires se situent dans des blocs (18), ils sont actionnés par des cylindres pneumatiques (19) à l'aide de tiges (20).
Dans un mode de réalisation préféré, l'amortisseur de l'élévation de hauteur (8), servant de système de blocage par friction visqueuse, a un amortissement suffisamment élevé pour rendre négligeable l'effet dudit ballon de l'élévation de hauteur (6) par rapport au ballon de la suspension (7) qui lui, est en parallèle avec un deuxième amortisseur, l'amortisseur de la suspension (9), dont lo l'amortissement est idéalement critique selon le poids de l'occupant du siège.
Les amortisseurs et les ballons sont positionnés verticalement de manière à
offrir des performances qui ne sont pas affectées par le positionnement en hauteur du siège.
Dans un mode de réalisation préféré, pour assurer la possibilité d'offrir un amortissement critique peu importe le poids de l'occupant, ledit amortisseur de la suspension (9) peut être ajustable par l'utilisateur à l'aide d'une commande manuelle accessible par le conducteur.
2 o Dans un mode de réalisation préféré, le système de guidage de la partie de l'élévation de hauteur du siège se fait par des ciseaux (3a, 3b). Tous les mouvements se font par des roulements sur billes, les pivots (13) ainsi que les guides linéaires (14).
Dans un mode de réalisation préféré, le système de guidage de la suspension se fait à l'arrière de la base de siège à l'aide encore de roulements sur billes par des guides linéaires (12), ils relient les deux structures (4 et 5) basse et haute de la suspension à l'aide de deux plaques (10) sur lesquelles est fixée la ceinture de sécurité, non illustrée.
Dans un mode de réalisation préféré tel qu'illustré aux figures 2, 3 et 4, les structures de la base de siège (2, 4 et 5) mentionnées plus haut s'emboitent les unes dans les autres à l'aide des formes cylindriques (2a, 4a, 5a) dans lesquelles s'insert les ballons (6, 7). Lorsque l'ajustement de hauteur et la suspension est en position minimum, les ballons, repliés sur eux-mêmes, occupent l'espace (16a, 16b, 16c) prévu pour eux entre lesdites formes 5 cylindriques. Le ballon de l'élévation de hauteur (6) est télescopique autour d'un cylindre de support (15).
Dans un mode de réalisation préféré, et selon un mode de fabrication, lesdits ballons sont indépendants des structures de la base de siège. Pour pouvoir être 1 o démoulés, ils sont faits chacun de deux pièces de caoutchouc moulées et assemblées par vulcanisation d'un joint de caoutchouc. La première pièce (21 pour le ballon de suspension et 22 pour le ballon d'élévation) est faite de caoutchouc fibré conçu pour résister à la pression et aux déformations dues au déroulement du ballon. La deuxième pièce (23 pour le ballon de suspension et 24 pour le ballon d'élévation) est faite de caoutchouc non fibré et est conçu pour rendre le ballon étanche. Lesdites formes cylindriques des structures du siège servent de support et de maintien des ballons.
Dans un mode de réalisation préféré, deux guides linéaires (17) permettent le glissement de la structure haute (2) sur la structure basse (1) du mécanisme d'ajustement avant et arrière du siège. Des mécanismes de blocage des guides linéaires se situent dans des blocs (18), ils sont actionnés par des cylindres pneumatiques (19) à l'aide de tiges (20).
Claims (12)
1. Une base compacte de siège de conducteur de véhicule, ledit siège comprenant une partie haute, ledit véhicule comprenant un plancher, et dont la suspension pneumatique passive qui atténue les vibrations transmises du plancher vers la partie haute du siège, est totalement indépendante de l'élévation de hauteur, caractérisée en ce qu'elle comprend :
a. ~un mécanisme d'ajustement du siège vers l'avant et vers l'arrière situé entre le plancher du véhicule et les parties supérieures de ladite base de siège ;
b. ~un mécanisme d'élévation de hauteur du siège comprenant un premier ballon pneumatique, ledit mécanisme étant situé entre le mécanisme d'ajustement du siège vers l'avant et vers l'arrière et les parties supérieures de ladite base de siège ; et c. ~une suspension comprenant un deuxième ballon pneumatique et un amortisseur positionnés verticalement de manière à offrir des performances qui ne sont pas affectées par le positionnement en hauteur du siège, ladite suspension étant située entre le mécanisme d'élévation de hauteur du siège la partie haute du siège.
a. ~un mécanisme d'ajustement du siège vers l'avant et vers l'arrière situé entre le plancher du véhicule et les parties supérieures de ladite base de siège ;
b. ~un mécanisme d'élévation de hauteur du siège comprenant un premier ballon pneumatique, ledit mécanisme étant situé entre le mécanisme d'ajustement du siège vers l'avant et vers l'arrière et les parties supérieures de ladite base de siège ; et c. ~une suspension comprenant un deuxième ballon pneumatique et un amortisseur positionnés verticalement de manière à offrir des performances qui ne sont pas affectées par le positionnement en hauteur du siège, ladite suspension étant située entre le mécanisme d'élévation de hauteur du siège la partie haute du siège.
2. Une base compacte de siège selon la revendication 1, caractérisée en ce que les premier et deuxième ballons et les structures s'imbriquent les uns dans les autres permettant d'optimiser l'espace disponible entre une assise du siège et le plancher du véhicule.
3. Une base compacte de siège selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :
a. ~un ballon télescopique autour d'un cylindre vide métallique, ledit cylindre permettant d'ajouter un pli à la paroi du ballon pour que celui-ci puisse se plier complètement dans la hauteur qui lui est alloué en position minimum.
a. ~un ballon télescopique autour d'un cylindre vide métallique, ledit cylindre permettant d'ajouter un pli à la paroi du ballon pour que celui-ci puisse se plier complètement dans la hauteur qui lui est alloué en position minimum.
4. Une base compacte de siège selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :
a. une valve de nivellement afin d'assurer, indépendamment du poids, un positionnement médian de l'étage de la suspension du siège, la valve étant conçue de façon à ce qu'en position inférieure à la position médiane, la valve pressurise d'avantage le ballon de la suspension à l'aide d'une source d'air pressurisée, qu'en position supérieure à la position médiane, la valve dépressurise le ballon en laissant échapper l'air dans l'atmosphère, et qu'en condition de route avec oscillation de la suspension, un délai sur l'action de la valve permet de ne pas perdre d'air inutilement.
a. une valve de nivellement afin d'assurer, indépendamment du poids, un positionnement médian de l'étage de la suspension du siège, la valve étant conçue de façon à ce qu'en position inférieure à la position médiane, la valve pressurise d'avantage le ballon de la suspension à l'aide d'une source d'air pressurisée, qu'en position supérieure à la position médiane, la valve dépressurise le ballon en laissant échapper l'air dans l'atmosphère, et qu'en condition de route avec oscillation de la suspension, un délai sur l'action de la valve permet de ne pas perdre d'air inutilement.
5. Une base compacte de siège selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :
a. une option de module consistant à intervertir l'amortisseur de la suspension par un actionneur électrique piloté par un contrôleur ; et b. au moins un capteur sur le siège donnant l'information nécessaire au contrôleur pour générer sa commande de contrôle.
a. une option de module consistant à intervertir l'amortisseur de la suspension par un actionneur électrique piloté par un contrôleur ; et b. au moins un capteur sur le siège donnant l'information nécessaire au contrôleur pour générer sa commande de contrôle.
6. Une base compacte de siège selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :
a. une option de module consistant à intervertir l'amortisseur de la suspension par un amortisseur variable piloté par un contrôleur ; et b. au moins un capteur sur le siège donnant l'information nécessaire au contrôleur pour générer sa commande de contrôle.
a. une option de module consistant à intervertir l'amortisseur de la suspension par un amortisseur variable piloté par un contrôleur ; et b. au moins un capteur sur le siège donnant l'information nécessaire au contrôleur pour générer sa commande de contrôle.
7. Une base compacte de siège selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'amortisseur a un coefficient variable ajustable par le conducteur.
8. Une base compacte de siège selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :
a. un amortisseur en parallèle avec le ballon d'élévation de hauteur ayant un coefficient d'amortissement suffisamment élevé pour annuler l'effet de ce ballon de l'élévation de hauteur par rapport au ballon de la suspension, sans toutefois empêcher la fonction d'élévation de hauteur du siège, ledit amortisseur servant de système de blocage de l'élévation de hauteur.
a. un amortisseur en parallèle avec le ballon d'élévation de hauteur ayant un coefficient d'amortissement suffisamment élevé pour annuler l'effet de ce ballon de l'élévation de hauteur par rapport au ballon de la suspension, sans toutefois empêcher la fonction d'élévation de hauteur du siège, ledit amortisseur servant de système de blocage de l'élévation de hauteur.
9. Une base compacte de siège selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :
a. un amortisseur en parallèle avec le ballon d'élévation ayant un amortissement critique donnant ainsi une suspension double en série.
a. un amortisseur en parallèle avec le ballon d'élévation ayant un amortissement critique donnant ainsi une suspension double en série.
10. Une base compacte de siège selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :
a. un système de blocage de l'élévation de hauteur rigide actionné
électriquement.
a. un système de blocage de l'élévation de hauteur rigide actionné
électriquement.
11. Une base compacte de siège selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre :
a. un système de blocage de l'élévation de hauteur rigide actionné
mécaniquement.
a. un système de blocage de l'élévation de hauteur rigide actionné
mécaniquement.
12. Une base compacte de siège selon la revendication 2, caractérisée en ce que les ballons pneumatiques agissent verticalement dans l'axe du centre de gravité de l'ensemble siège et occupant.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002543704A CA2543704A1 (fr) | 2006-04-18 | 2006-04-18 | Base compacte de siege avec suspension passive independante de l'ajustement de hauteur |
| CA 2585096 CA2585096C (fr) | 2006-04-18 | 2007-04-17 | Base compacte pour siege avec suspension independante du reglage en hauteur |
| US11/785,547 US7517018B2 (en) | 2006-04-18 | 2007-04-18 | Compact base for a seat with a suspension independent of height adjustment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002543704A CA2543704A1 (fr) | 2006-04-18 | 2006-04-18 | Base compacte de siege avec suspension passive independante de l'ajustement de hauteur |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2543704A1 true CA2543704A1 (fr) | 2007-10-18 |
Family
ID=38606723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002543704A Abandoned CA2543704A1 (fr) | 2006-04-18 | 2006-04-18 | Base compacte de siege avec suspension passive independante de l'ajustement de hauteur |
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| CA (1) | CA2543704A1 (fr) |
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- 2007-04-18 US US11/785,547 patent/US7517018B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|
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