Suspension pneumatique pour siège de véhicule terrestre et maritime La présente invention se rapporte aux suspensions pneumatiques pour siège de véhicule terrestre et mari time et notamment pour sièges de poids lourds, ou de tracteurs, ou de bateaux, dans lesquels l'organe de sus pension pneumatique est constitué par une capacité déformable contenant de l'air ou un gaz sous pression, ladite capacité étant intercalée entre la partie suspendue et la partie non suspendue du siège, et dont les varia tions de volume, et par conséquent de pression, provo quées notamment par les inégalités du sol, donnent l'effet de suspension désiré.
Cette suspension est destinée à réaliser des suspen sions du type indiqué, de construction simple et relati vement peu coûteuse, de fonctionnement sûr, d'un encombrement réduit, pouvant en outre être facilement adaptée à la taille et au poids du conducteur.
La suspension pneumatique, objet de l'invention, est caractérisée en ce qu'elle comporte un coussin formé par une capacité contenant un gaz sous pression et fer mée par une membrane élastique et un piston à surface arrondie s'appuyant sur ladite membrane, de telle sorte que lorsque le siège se déplace par rapport au véhicule, le piston vienne refouler plus ou moins la membrane, en faisant varier la pression à l'intérieur du coussin, assu rant ainsi l'effet de suspension, l'un des éléments coo pérants de la suspension : piston ou coussin, étant arti culé sur son support autour d'un axe de pivotement, de telle sorte que lorsque les deux éléments agissent l'un sur l'autre, leurs axes longitudinaux respectifs restent sensiblement parallèles et à faible distance l'un de l'autre ou confondus.
Le dessin annexé représente différentes formes d'exé cution de la suspension objet de l'invention, données à titre d'exemple.
La fig. 1 représente en coupe longitudinale, avec certains éléments en élévation latérale, une suspension d'un siège de tracteur. La fig. 2, à une plus grande échelle, est une coupe de la suspension intercalée entre le siège et son support.
La fig. 3 est une coupe transversale, suivant la ligne II-II de la fig. 2.
La fig. 4, à une plus grande échelle, est une coupe de l'ensemble coussin-piston, destinée à montrer d'une façon plus claire la forme de la membrane dans ses différentes conditions.
La fig. 5 est une vue analogue à la fig. 1, d'une autre forme d'exécution de l'invention, adaptée à un siège de camion ou d'autocar.
Sur les fig. 1, 2 et 3, 1 désigne un bâti fixé au châs sis du tracteur qui sert de support au siège du véhicule et qui comporte des flasques 2. Sur le bâti et les flas ques sont articulées en 3 et 4 des bielles 5 et 6 à sec tion en forme de U à large base (voir fig. 3 la bielle 5) qui servent à relier mécaniquement le siège au bâti, tout en lui permettant un mouvement de débattement, tel que ce siège puisse s'élever ou s'abaisser en restant sensible ment parallèle à lui-même.
Les bielles 5 et 6 sont articulées respectivement en 7 et 8 à des pattes fixées directement au siège 9. Entre le support et les flasques 2 d'une part et le siège 9 d'autre part, est montée la suspension pneuma tique, objet de l'invention.
Cette suspension pneumatique, représentée en coupe à la plus grande échelle sur les fig. 2 et 3, est constituée par deux éléments mobiles l'un par rapport à l'autre, le piston et le coussin .
Le piston 10 est porté par la base 11 d'un étrier dont les bras 12 portent des tourillons 13 pivotant dans les flasques 2, si bien qu'en fait, le piston peut osciller autour de l'axe 14-14 des tourillons.
Le coussin est fixé à la bielle 5 environ à mi-lon- gueur de ladite bielle. Il comporte une première chambre 15 et une seconde chambre 16 communiquant avec la première chambre par un orifice 17 de dimensions suffi santes (1 à quelques m/m) pour que le passage de l'air d'une chambre à l'autre ne soit pas freiné.
La première chambre est constituée par un élément rigide en forme de cloche, fermé à sa base par une mem brane 18 fabriquée en substance élastique telle que du caoutchouc non entoilé et dont le bord extérieur est serti en 19, dans le rebord de la cloche 15.
De son côté, la chambre 16 est constituée par un réservoir rigide dont le volume est par conséquent cons tant.
L'ensemble de la chambre 15 et de la chambre 16 fermé par la membrane 18, constitue donc une capacité étanche mais dont le volume est variable lorsque la mem brane se déforme comme il sera exposé ci-après.
La chambre 16 est munie par ailleurs, d'un raccord ou valve 20, permettant d'y introduire de l'air sous pres sion, ou d'en retirer, pour les raisons exposées ci-après.
La membrane 18 est fabriquée de manière que lors qu'elle est au repos, c'est-à-dire soumise à la même pres sion sur ses deux faces, et non soumise à l'action du piston 10, elle prenne une forme telle que celle représen tée sur la fig. 4, c'est-à-dire qu'elle comporte une partie latérale sensiblement tronconique 21, et une partie cen trale 22, bombée en sens inverse (et ayant en gros la forme d'un demi-éllipsoïde aplati), correspondant d'ail leurs sensiblement à la forme de la partie antérieure du piston qui doit agir sur elle, ces deux parties étant reliées par une partie semi-torique 23.
La cloche 15 comporte en outre sur son bord où est sertie la membrane, une sorte de jupe cylindrique 24 dont le rôle sera exposé ci-après.
Par ailleurs, un amortisseur 25 de type télescopique par exemple, représenté sur les fig. 1 et 2, est articulé à ses extrémités en 26 et 27, respectivement au siège et au support de siège.
Cet amortisseur, lorsqu'il est complètement en exten sion, constitue une butée dite butée de rebond, qui empêche le piston de s'éloigner du coussin au-delà de la position qui a été représentée sur la fig. 2, si bien qu'en aucun cas, lorsque l'appareil est monté, le piston ne peut s'écarter du coussin au-delà de la position repré sentée sur cette fig. 2, et qui correspond à la position la plus haute du siège au-dessus du plancher du véhicule. Cette butée de rebond pourrait d'ailleurs être réalisée de toute autre manière qu'avec l'amortisseur: il suffit en effet d'utiliser n'importe quel dispositif susceptible de limiter la course du siège vers le haut.
Voici comment on peut, notamment, procéder au montage de la suspension sur le siège 1. La capacité étant laissée à la pression atmosphé rique et l'amortisseur étant débranché, on relie le siège par les bielles à son support en introduisant la tête du piston dans la cavité de la membrane en forme d'ellip- soide aplati.
Du fait de la forme propre donnée à la membrane avec sa cavité centrale, la mise en place du piston par rapport à la membrane se fait évidemment sans diffi culté, ce qui ne serait pas le cas si la membrane avait une forme convexe, car on aurait du mal à placer con venablement au départ le piston par rapport à la mem brane, étant donné qu'il serait nécessaire de maintenir à la main ce piston par rapport à la membrane<B>;</B> en outre, le piston risquerait de ne pas conserver sa position ini tiale par rapport à la membrane, quand on ferait la mise en pression.
2. Quoi qu'il en soit, on branche alors l'amortisseur et l'on introduit de l'air dans le coussin à l'aide d'une pompe à main, par exemple, montée sur le raccord à valve, en sorte que la membrane en se déformant tend à prendre la forme indiquée en particulier sur la fig. 4 en pointillé, c'est-à-dire que son bord conique tend à venir s'appliquer sur la jupe 24, la partie centrale étant maintenue en place sur le piston du fait de la butée de rebond constituée par l'élongation maximum de l'amor tisseur. En continuant l'introduction d'air, on monte ensuite la pression du coussin jusqu'à la valeur voulue corres pondant au poids du conducteur.
Lorsque le conducteur s'assied sur le siège, ce siège tend, bien entendu à s'abais ser par déformation du quadrilatère articulé 3 et 4-7 et 8, mais pendant cet abaissement le mouvement de la bielle 5 tend à rapprocher les deux éléments du dispositif pneumatique, si bien que le piston 10 agissant sur la membrane 18 tend à enfoncer celle-ci à l'intérieur de la cloche 15 et donc à augmenter la pression dans cette capacité.
La suspension peut alors jouer son rôle pour absor ber les inégalités de la route, le piston agissant sur la membrane pour permettre le débattement du siège par rapport à son support. Pendant ce mouvement, la jupe 24 empêche la membrane de se mettre en expansion vers l'extérieur.
D'autre part, pour un bon fonctionnement du cous sin, il est préférable que le rapport du diamètre de la jupe au diamètre du piston soit compris par exemple entre 1,4 et 1,8.
L'amortisseur assure, par ailleurs, d'une manière en soi connue, l'amortissement des oscillations de la sus pension.
Il convient de noter que du fait que le piston peut osciller autour de son axe 14-14, il tend à se placer cons tamment pendant son mouvement par rapport au cous sin, de telle sorte que son axe propre reste parallèle à l'axe du coussin.
En outre, comme l'axe d'oscillation 14-14 du piston passe, comme on peut le voir sur la fig. 3, sensiblement par le sommet du piston, il ne risque pas d'y avoir bas- culement du piston par rapport au coussin, du fait de l'oscillation du piston autour de l'axe 14-l4. Cette sta bilité est pratiquement assurée tant que l'on a soin de prévoir l'axe 14-14 disposé (sur la fig. 3) au-dessus du plan passant par la ligne suivant laquelle la membrane quitte le piston.
Comme on peut le voir sur le dessin, et comme cela a d'ailleurs été indiqué, le coussin est fixé sur la bielle 5 en un point tel que son débattement ne soit qu'une fraction du débattement du siège par rapport au plan cher. Il en résulte que pour pouvoir supporter le poids du conducteur, la pression doit être nettement plus grande que si le débattement du coussin était le même que celui du siège.
Dans la pratique, le débattement total du siège entre la position de rebond et sa position d'affaissement maxi mal (correspondant à une position de la membrane indiquée en pointillé mixte sur la fig. 4, ladite membrane venant en contact avec le fond de la cloche), pourra être de l'ordre de 10 cm et même davantage et sous charge statique, la distance entre la position du siège au-dessous de la position de rebond pourra être comprise par exem ple entre 2,5 cm et 5,5 cm suivant la taille du conducteur, le réglage de la pression étant fonction alors du poids du conducteur.
Dans tous les cas, le confort sera bon, la fréquence des oscillations par minute pouvant varier, par exemple, de 65 à 80, selon le poids des conducteurs.
Le dispositif représenté sur la fig. 5 comporte les mêmes éléments essentiels que celui des figures précé dentes, si ce n'est que le siège étant en particulier des tiné à constituer un siège de poids lourd ou analogue, on dispose de plus de place au-dessous de ce siège pour installer les organes de suspension proprement dits. Dans ce cas, le dispositif de suspension constitué par le piston et le coussin, au lieu d'être vertical, est horizontal, comme on peut le voir sur la figure, et il est en outre orienté vers l'arrière. Monté à demeure sur le support 1 fixé lui-même au plancher du véhicule, le coussin reste donc immobile tandis que le piston est entraîné par la bielle 5 sur laquelle il peut osciller autour de son axe d'oscillation.
Le coussin peut être raccordé directement par son raccord 20 à une prise d'air comprimé par l'intermé diaire d'un robinet à trois voies par exemple, permettant soit d'évacuer, soit d'admettre de l'air dans la capacité. A la place d'un robinet à trois voies, on pourrait égale ment prévoir deux organes séparés : un robinet à deux voies pour l'admission et un autre pour l'évacuation de l'air.
On voit que la suspension pneumatique ainsi réalisée forme un ensemble indépendant pouvant recevoir des sièges de toutes sortes et de toutes formes comportant ou non un réglage longitudinal par glissières et un réglage d'inclinaison de dossier.
Dans les deux exemples qui viennent d'être donnés, le piston oscille autour de l'axe de ses tourillons de façon que son axe propre vienne se disposer parallèlement à l'axe du coussin: dans le premier exemple, le coussin est porté par une bielle, tandis que le piston est supporté par le support fixe, alors que dans le deuxième exemple, le coussin est fixe et c'est le piston qui est porté par l'une des bielles.
Le coussin pourrait être articulé autour d'un axe d'oscillation monté soit sur la bielle, soit sur le support fixe, tandis que le piston serait fixé soit sur le support fixe soit sur la bielle. L'axe d'oscillation soit du coussin, soit du piston doit permettre d'assurer la stabilité de fonctionnement de l'ensemble.
Dans l'exemple décrit, par ailleurs, on a prévu une capacité de volume indéformable 16, disposée au-dessus de la cloche.
L'emploi d'une telle capacité présente l'avantage que l'on peut, en remplaçant cette capacité par une capacité de volume différent, adapter l'élément pneumatique à des véhicules ayant des suspensions de caractéristiques diffé rentes.