Brevet FR2192251A1 — publié le 19740208

La présente invention concerne un ressort pneumatique de longueur réglable, notamment pour le réglage en continu de sièges su analogues, ressort composé d'un boftier rempli de gaz, qui est formé par un tube extérieur et un tube intérieur, coaxial au precédent et formant ave elui-ci un canal annulaire ainsi que dtun piston séparé de façon étanche par rapport au tube intérieur, coulissant coaxialement dans celui-ci, par l'intermédiaire due tige de piston traversant de façon étanche un bouchon prévu dans une extrémité du boiter, ainsi que d'une soupape prévue à l'autre extrémité du boiter, pour assurer la liaison commandée du volume intérieur du boîtier avec le canal annulaire qui est également relié au volume annulaire au niveau du bouchon, un poussoir de soupape, fermant ou libérant des perçages de passage de gaz, étant prévu dans le corps de soupape. Un tel ressort pneumatique de longueur réglable est décrit dans le DOS 1 812 282 Il convient particulièrement bien comme élément auto-porteur de longueur réglables élastique9 et tournant, que l'on loge dans la colonne d'un siège (DOS 1 931 012) Dans ce ressort pneumatique connu, le corps de soupape est en deux parties La partie extérieure est reliée par un cordon de soudure périphérique au tube extérieur Le bouchon opposé au corps de soupape est muni deune gorge annulaire dans laquelle on fixe le tube extérieur par un suage Pour réaliser un suage, il est nécessaire de diminuer l'épaisseur de parois du tube extérieur à ltendroit du suage9 par un dépouillement En effet, ce tube extérieur a une épaisseur relativement importante pour résister aux pressions de gaz élevées0 Du falt de cet usinage on obtient un épaulement sur la périphérie extérieureS et celui-ci diminue les propriétés de guidage d'un tube formant montants lorsque le ressort pneumatique est utilise ans une colonne de siège (DOS 1 931 012). En outres la réalisation en deux parties du bouchon et du orps de soupape complique relia tivement le montage et notamment, du fait du cordon de soudure entre la partie extérieure du corps de soupape et le tube intérieur, cn a des complications du tube extérieur et des problèmes détanche'ité La présente invention a pour but de créer un ressort pneumatique de longueur réglable du type indique civdessusR pour faciliter sa fabrication et son montage tout en rendant plus simple son utilisation comme colonne de siège, montée sur un siège A cet effet, ltinvent1sn concerne un ressort pneumatique du type indiqué ci=dessus9 caractérisé en ce que le tube extérieur est réalisé sous la forme d'un tube continu en une seule pièce, uniquement rabattu à ses extrémités, par-dessus le bouchon ou le corps de soupape ce tube ayant un diamètre extérieur et un diamètre intérieur sens;; blement constants De cette façons on peut utiliser, comme tube extérieur, un tube courants d'épaisseur classiqueS puisqu'il ntest pas nécessaire effectuer un usinage supplé- mentaire pour réduire l'épaisseur de paroi au niveau des extrémités du tube et/ou de procéder à un molletage pour réaliser un suage fixant le corps de soupape au bouchon Le tube extérieur comporte ainsi une périphérie extérieure et intérieure totalement lisse et non interrompue Du fait de cette réalisation9 il n'est pas nécessaire de souder, par exemple, le corps de soupape sur le tube extérieur, ce qui augmente le travail nécessaire et peut également aboutir à une réduction de la section et notamment à des problèmes d'étanchéité aux gaz De cette façon, aussi, on obtient un diamètre constant sur toute la longueur du boiter, ce qui est particulièrement avantageux pour l'utilisation du ressort pneumatique notamment comme colonne de siège (DOS 1 931 012). Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le corps de soupape et le bouchon sont reliés par une liaison par force au tube intérieur Cela permet un montage particulièrement simple car l'élément monté au préalable et qui se compose essentiellement de la soupape déjà fabriquée, du tube intérieur et du bouchon ainsi que de la tige de piston et du piston9 peut s'introduire simplement dans le tube extérieur Pus on effectue le rabattage du bord Entre le corps de soupape et le tube intérieur, on réalise, en meme temps, une liaison étanche aux gaz Dans ce cas, il est egalement très avantageux que le corps de soupape soit réalisé en une seule pièce et avec une forme essentiellement géométrique, le diamètre intérieur du tube extérieur correspondant au diamètre extérieur du corps de soupape Le montage préalable du bouchon est particulièrement simple dans le cas d'un bouchon en deux parties, Si les deux parties du bouchon présentent des gorges tournées dans la masse et qui sont correspondantes, avec introduction d'un joint d'étanchéité à lèvres pour assurer la liaison par force de ces deux parties, ce qui maintient ces deux parties solidairement au cours du montage La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels :: - La figure 1 est une coupe longitudinale d'un ressort pneumatique selon l'invention; - La figure 2 est une variante selon l'invention avec zone de soupape de forme conique Chaque ressort pneumatique, selon l'invention, comprend un bottier 11 qui se compose essentiellement de deux tubes concentriques 12, 13, de diamètres différents Entre le tube extérieur 12 et le tube intérieur 13, on forme un canal annulaire 14, grace à la différence des diamètres des deux tubeso Dans le tube intérieur, il est prévu un piston 15, en forme de disque, coulissant axialement Ce piston 15 est séparé de façon étanche à sa périphérie par rapport au tube intérieur 13, par un Joint d'étanchéité 17 logé dans une rainure annulaire 16 Le piston 15 est fixé à une extrémité d'une tige de piston 18 guidée coaxialement au boitier 11 La tige de piston est en saillie par rapport à une entré mité du boitier ll A cette extrémité, le bottier 11 est fermé par un bouchon 19, introduit dans le tube extérieur 12 Ce bouchon presente une rainure annulaire 20 à sa périphérie extérieure u Un joint d'étanchéité annulaire 21 est logé .dans cette rainure 20 si bien que le gaz ne peut passer entre la périphérie extérieure du bouchon 19 et la paroi intérieure du tube extérieur 12 Le bouchon 19 se compose de deux parties 22, 23, prévues coaxialement ltune derrlere l'autre Ce deux parties comportent, en plus, un perçage axial traversant servant au guidage de la tige de piston 18 des gorges tournées dans la masse 24, 25 dans les zones adjacentes Dans ces gorges, on a logé un joint d'étanrhéité à lèvres 26 traversé par la tige de piston 18 de façon étanche aux gaz et aux liquides Le joint à lèvres 26 est monté solidairement dans les deux gorges 24 et 25 si bien qu'à ce niveau, une sortie de gaz ou de liquide est impossible Notamment après la réunion des deux parties 22, 23 du bouchon 199 après mise en place du joint d'étanchéité à lèvres 26y ces trois parties sont solidement maintenues réunies au cours du montage La partie 23 du bouchon 19, tournée vers le volume intérieur 27 du boîtier 11, présente un épaulement de centrage 24a sur lequel on presse solidement le tube intérieur b Cette partie 23 du bouchon 19 présente une cavité 28 qui relie le canal annulaire 14 à la chambre intérieure 27 Par suite du guidage étanche aux gaz du piston 15 dans le tube intérieur 139 cette liaison n'existe qutavec la partie de la chambre intérieure 27 qui se trouve entre le piston 15 et le bouchon 19 Le bouchon 19 et notamment la partie 22 de ce bouchon qui est en appui, sont fixés par le bord rabattu 29 du tube extérieur 12, axialement contre tout mouvement du boîtier ll A l'autre extrémité du boitier 11, onsa logé un corps de soupape 30, essentiellement cylin- triquez dans le tube extérieur 12, qui dépasse du tube intérieur 13 à cette extrémité On obtient ainsi une liaison étanche aux gaz entre la périphérie extérieure de ce corps de soupape 30 et la périphérie inférieure du tube extérieur 12 par des joints d'étanchéité 32, logés dans des rainures annulaires 31 du corps de soupape 30 Le corps de soupape 30 comporte à son extrémité tournee vers la chambre intérieure 27, un épaulement de centrage 33 dont le diamètre est choisi de façon que le tube intérieur 13 soit pressé fortement contre cet épaulement de centrage 33 On obtient une liaison étanche aux gaz entre l'épaulement de centrage 33 et l'extrémité pressée du tube intérieur 13, gracie à un joint d'étanchéité 33, logé dans une rainure annulaire 34 de l'épaulement de centrage Un perçage coaxial 36 est prévu dans le corps de soupape Ce perçage s'retend sur toute la longueur du corps de soupape 30 Dans ce perçage 36, on a une rainure annulaire 37 formée par dépouillement Un perçage 38, incliné, part de cette rainure annulaire 37 et va au point où commence ltépaus lement de centrage 33 Si bien que l'on obtient une liaison entre la rainure annulaire 37 et le canal annulaire 14, entre le tube extérieur 12 et le tube intérieur 130 De part et d'autre de la rainure 37, on a des joints d'étanchéité 39 entre lesquels se trouve une douille d'écartement 40 Les joints d'étanchéité 39 et les douilles d'écartement 40 sont fixés contre tout mouvement axial vers l'extérieur par une douille de guidage 41 en une matière synthétique thermoplastique Cette douille est fixée contre tout glissement vers l'extérieur hors du corps de soupape 309 par déformation du corps de soupape 30 en aluminiumS contre le collet extérieur de la douille de guidage 41, en plusieurs endroits 42 Sur le coté tourné vers le volume intérieur 27 du ressort pneumatique, il est prévu une douille de sécurité 43 dans le perçage 36 Le collet de cette douille est également fixé par déformation du bord correspondant du corps de soupape 30 Dans la douille de guidage 41, on guide un poussoir de soupape 44 traversant tout le corps de soupape 30 Ce poussoir 44 comporte à son extrémité tournée vers le volume intérieur 27 du boîtier 11, une coupelle de butée 45 qui stappuie, à l'état fermés contre la douille de sécurité Le poussoir de soupape presente une dépouille annulaire 46 qui lorsque le poussoir de soupape 44 occupe la position fermée représentée dans le dessin9 se trouve dans la zone de la rainure annulaire 37 ou de la douille drécartement 40, c"est-à-dire entre les deux Joints d'étanchéité annulaire 39 Ces deux joints d'étanchéité annulaire 39 stappuient9 de façon étanche9 d'une part, contre le perçage 36 et9 d'autre partS contre le poussoir de soupape 440 L'extrémité du tube extérieur 12 est rabattue suivant le bords autour du bord extérieur du bord de soupape 309 si bien que l'on assure une fixation axiale du corps de soupape par ce bord rabattu 47 Ce mode de réalisation du ressort pneumatique permet un montage extremement simple Les deux parties 22 et 23 du bouchon 19 sont réunles dans les gorges 24 et 25 avec introduction simu.ltanée du joint d'étanchéité à lèvres 260 Par suite du siège fixe du joint d'étanchéité à lèvres 26 dans les gorges 24 et 252 on obtient un ensemble solidaire formé par ces trois parties0 Puis on glisse la tige de piston déjà munie du piston 15 et, introduit le joint d'étanchéité annulaire 17 dans la rainure annulaire 16 du piston 15 à travers le bouchon 19 Puis on comprime ou on presse le tube intérieur 13 par-dessus le piston 15 jusque sur l'épaulement de centrage 27a de la partie 23 du bouchon 1.90 Puis, parallèlement et latéraliement on introduit dans le perçage 36 du corps de soupape 30, les douilles d'écartement 40; en partant des deux cotés, on introduit les joints d'étanchéité 39 puis la douille de guidage 41 et la douille de sécurité 43 et enfin on serre par pincement la douille de guidage correspondante 41 et la douille de sécurité 43s par matage Puis on introduit le poussoir de soupape 44 monté au préalable avec la coupelle de butée 450 Ce poussoir est maintenu suffisamment par suite de l'appui élastique des deux joints d'étanchéité annulaire 39 Puis on introduit les trois joints d'étanchéité 32 et 35 dans les rainures annulaires correspondantes 31, 34 du corps de soupape 30 et on presse le corps de soupape 30 et son épaulement de centrage 33 dans l'autre extrémité duttube intérieur b Le bord recourbé 29 du tube extérieur 12 est déjà réalisé Puis on introduit l'ensemble formé par la soupape supérieure 30-46, le tube intérieur 139 le bouchon 19 muni du joint à lèvres 269 et la tige de piston 18 portant le piston 15 et le joint d'étanchéité 179 dans le tube extérieur 12 jusqu'à ce quPI1 vienne contre le bord rabattu 29 Puis on réalise le bord rabattu 37 Le ressort pneumatique est alors terminé Le remplissage du ressort pneumatique à l'aide de gaz sous pression se fait de la façon suivante On introduit le poussoir de soupape 44 suffisamment loin dans le boîtier b pour que son extrémité libre, extérieure, se trouve enwdessous du joint d'étanchéité annulaire 39, adjacent à la douille de guidage 412 si bien que les perçages L8 de la douille d'éartement Xo9 au niveau de la douille de guidage 419 et la rainure annulaire 37, prévue dans le perçage 36 du corps de soupape 30 le perçage incliné 40, le canal annulaire 14 entre le tube intérieur 13 et le tube extérieur 12, et la cavité 28 dans le bouchon 19 permettent le passage du gaz sous pression dans le volume intérieur 27 à savoir dans le volume intérieur du ressort pneumatique entre le piston 15 et le bouchon 19, le piston 15 ainsi que la tige de piston 18 étant déplacés jusqu'à venir complètement buter contre le poussoir de soupape 44 Puis on amène de nouveau le poussoir de soupape 44 dans sa position de repos représentée dans le dessin L'intro- duction du poussoir de soupape 44 et son extraction pour le remplissage du ressort pneumatique à l'aide de gaz sous pression9 peuvent etre facilitées si l'on prévoit un nipple fileté à l'extrémité extérieure du poussoir de soupape 440 Dans ce cas, on visse une tige de poussée sur ce nipple Ce nipple fileté peut être enlevé après le remplissage du ressort pneumatique Le ressort pneumatique fonctionne comme suit :: Lorsque le poussoir de soupape 44 se trouve dans la position de repos représentée dans le dessin, un passage de gaz à travers la soupape est interdit, Si bien que le piston 15 et ainsi la tige de piston 18 se trouvent dans une position de repos statiques Autour de cette position statique, il est possible d'avoir un mouvement élastique par suite de la compressibilité du coussin de gaz des deux cotés du piston 15 Pour le réglage lDngltudinal du ressort pneumatique, "est-à-dire pour modifier la position relative entre le piston 15 , mni de la tige de piston 18 et le boitier Il, on pousse le poussoir de soupape L4 dans le corps de soupape 30* pour que la dépouille annulaire L6 du poussoir de soupape 44 engendre le joint d'étanchéité annulaire 399 inférieur, tourné vers le volume intérieur 27 du ressort pneumatique Il se produit alors un passage de gaz de la partie du volume intérieur 27 comprise entre le piston 15 et le corps de soupape 30, à travers l'intervalle annulaire 49, la douille de sécurité 4) et le poussoir de soupape 44, la dépouille annulaire 46 du poussoir de soupape 44, les perçages d'étant glement 48 dans la douille d'écartement 40, la rainure annulaire 37 dans le perçage 36 du corps de soupape 30, le perçage incliné 38 dans le corps de soupape 30, le canal annulaire 14 entre le tube intérieur 13 et le tube extérieur 12 et la cavité 28 dans la partie 23 du bouchon 19 vers la partie du volume intérieur 27 entre le piston 15 et le bouchon 19o L'écoulement de gaz est évidemment possible de la mdme façon dans le sens opposé, Si après I'ouverture-de la soupape, caest-à-dire après l'enfon- cement du poussoir de soupape 44, le ressort pneumatique est pas sollicité, du fait de la pression de gaz qui règne dans le ressort, la tige de piston 18 est poussée vers l'extérieur0 Par contre, si le ressort pneumatique est sollicité, le piston 15 et la tige de piston 18 pénètrent dans le ressort pneuma tiquez En réalisant les perçages 48 de la douille d'écartement 40 comme perçages d'étranglement et en choisissant un petit intervalle annulaire 49 entre la douille de sécurité 43 et le poussoir de soupape 44, on étrangle l'écoulement de gaz de façon qu'à ltouverture de la soupape, lorsque le ressort n'est pas sollicité, la tige de piston 18 ne sort que lentement du boîtier 11. Du fait que le rapport des sections du volume intérieur 27 et de la tige due piston 18 est relativement grand, on peut arriver à une caractéristique course-force extrêmement plate pour le ressort pneumatique0 Le corps de soupape 30 peut également aller en se rétrécissant vers l'extérieur comme cela est indiqué à la figure 2o Ainsi, sur le segment conique 50, correspondant, formé par roulage, des boîtiers 11, on obtient un c6ne de coincement pour la fixation doun dessus de table ou deun siège Une telle liaison conique présente l'avantage de pouvoir & re réalisée par le simple emmanchement du segment conique 50 dans le cône de pincement. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représente à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisationS sans pour cela sortir du cadre de l'invention0 REVEND I GAT IONS 10) Ressort pneumiatique de longueur réglable, notamment pour le réglage en continu de sièges ou anaiogues, ressort compose deun boitiez rempli de gaz 9 qui est formé par un tube extérieur et un tube intérieur, coaxial au précédent et formant avec celuisci un canal annulaire9 ainsi que d'un piston séparé de façon étanche par rapport au tube intérieur, coulissant coaxialement dans celui-ci, par l'intermédiaire d'une tige de piston traversant de façon étanche un bouchon prévu dans une extrémité du bottiers ainsi que d'une soupape prévue à l'autre extrémité du bottier9 pour assurer la liaison commandée du volume intérieur du boîtier avec le canal annulaire qui est egalement relié au volume annulaire au niveau du bouchon, un poussoir de soupape9 fermant ou libérant des perçages de passage de gaz2 étant prévu dans le corps de soupape, ressort pneumatique caractérisé en ce que le tube extérieur (12) est réalisé sous la forme d'un tube continu, en une seule pièce, uniquement rabattu à ses extrémités, par-dessus le bouchon (19) ou le corps de soupape(30 ce tube ayant un diamètre extérieur et un diamètre intérieur sensiblement constants 20) Ressort pneumatique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le corps de soupape (30) et le bouchon (19) sont reliés au tube intérieur (13) par une liaison par force 30) Ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 et 29 caractérisé en ce que le corps de soupape (30) est réalisé en une seule pièce avec un diamètre extérieur essentiellement cylindrique correspondant sensiblement au diamètre intérieur du tube extérieur (12)o 40) Ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, carartérise en ce que le corps de soupape (30) est réalisé en une seuLe pièce et va en se rétrécissant vers l'extérieur le plus grand diamètre du corps de soupape correspondant sensiblement au diamètre intérieur du tube. extérieur (12) et le tube extérieur (12) est déformé par roulage en fonction de la diminution du corps de soupape 50) Ressort pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 avec un bouchon en deux parties ressort caractérisé en ce que les deux parties (22, 23) du bouchon (19) comportent des gorges tournées dans la masse (24, 25) essentiellement correspondantes et dans lesquelles on a logé un joint d'étanchéité à lèvres (26) maintenu par une liaison par force