Brevet FR2489913A1 — publié le 19820312

La présente invention se rapporte en général à un ressort à gaz, et plus particulièrement à un ressort à gaz qui est appliqué à une portière de véhicule du type hayon, pour la maintenir ouverte à moins qu'une force externe ne lui soit appliquée pour la fermer. Afin de maintenir une portière du type hayon à l'état ouvert contre le poids de la portière elle-même, on a proposé un ressort à gaz télescopiquement mobile, qui comprend généralement un corps cylindrique relié pivotant à la carrosserie du véhicule,.-n piJ'.on libre disposé de façon étanche et coulissante dans le c orps cylindrique pour le diviser e'n une chambre. à gaz et une chambre à liquide, un piston principal disposg coulissent dans la chambre à liquide pour la diviser en premier poids et elle maintient sa positi;on totaiement ouverte. Cette opération est o' uune par wue iorce de répulsion 2 r5 qui cst; accumulée par la chamrî1re de::z. quand elle est compri:mée lors de la freetur-e de la portière. Ainsi, dans une saison froide telle que l iver, peut y avoir un problème pnsse par le voi 4_ u gaz dans la chambre du gaz oui se réduit c-s7iduerabien,- ct -, coD-raison à ce-lui -o d'autrep saisons, abaissan; insi la orce de répulsion, ce qui ne. permet pas u o:-, r i{c fonct1ionnement souhai- table du' ressort à gsz Et f:. L.rive que la portière se feJme *on-ané eut du fait de son propre poids, après l'avoir ourerte a la Main à sa position totalement ouverte. Par conséquent, la présente invention a pour objet essentiel un ressort à gaz ne posant pas le problème ci-dessus. Selon l'invention, on prévoit un ressort à gaz qui comprend u cylindre, un piston reçu axialement cou- lissant dans le cylindre pour diviser l'intérieur de celui-ci en première et seconde chambres une tige de piston relive aà une exre eau piston et qui s'en étend à tPavers la seconde chambre pour fair saillie aialemnt vers 1'ext6r-îIeur du cy!indPe, - premier moyen pour goyer ur3 pasa-ge eintre ls premi&Pe eS e ode ohambres i2ement %_:n P_ '].--, i+onse Ég C-p!ace J'-,n-. ie'!npou'r contSPao- h..9 I0_nd cC!1^x:? 5c;iJF.'bPe.ç1 C;!= L(lai t"% Sit!0B 0ss-a O?'-n T 'P LO,..-,, :::r7-:'-:- a 19o!ynie' premie+ se c?úQrm'Pes =f.ue'F' 2:,i.t - o ri-c..oe fO '7.... L' -ir_,e:ion seP m'leux ceo' se2 e de celui-o__i. Sur la figure 1 est illustrPLuneG vue arrière d'un véhicule automobile M ayant une portière D du type hayon qui est articulée à la carrosserie du véhicule. Deux ressorts à gaz 10 selon l'invention sont montés sur le véhicule M. En se référant à la figure 2, on-peut y voir le ressort à gaz 10 selon l'invention. Le ressort 10 comprend un corps de cylindre 12 ayant une chambre cylindrique 14 qui y est formée. Une extrémité ouverte du corps 12 est bouchée au moyen d'un organe formant capuchon 16 auquel est fixé un organe formant joint 18. L'organe formant joint 18 est relié pivotant à sa contre-partie (non représentée) montéesur la carrosserie du véhicule pour obtenir un mouvement pivotant du ressort à gaz 10 par rapport à la carrosserie. Un piston libre 20 est reçu axialement coulissant et de façon étanche dans la chambre cylindrique 14 pour la subdiviser en une chambre de gaz 22 et une chambre de liquide 24. Dans la chambre 22 est contenuun gaz très comprimé, tel que de l'azote gazeux, tandis que dans la chambre 24 est contenu un liquide de travail. Un joint torique 26 est monté au piston 20 pour assurer l'iso- lement entre ces deux chambres 22 et 24. Un piston principal 28 est reçu axialement coulissant dans la chambre 24 pour la subdiviser en première et seconde sectiorn 24a et 24b. Le corps 12 du cylindre est légèrement dilaté en une partie définissant la première section 24a de la chambre pour former une gorge axiale 24c qui se confond avec la section 24a. Le piston principal 28 présente un premier moyen formant orifice 30 qui peut permettre la communication entre les première et seconde sections 24a et 24b. Comme cela deviendra plus clair ci-après, le premier moyen formant orifice 30 peut être fermé par un joint torique 32. Comme cela est clairement représenté sur la figure 3, le piston principal 28 présentedes première et seconde parties plates axialement espacées 34 et 36 entre lesquelles est formée une partie formant fenêtre 38. La première partie plate 34 présente un certain nombre d'ouvertures également espacées 34a qui mettent la première section 24a (voir figure 2) en communication avec la partie formant fenêtre 38, et la seconde partie plate 36 présente un certain nombre de gorges s'étendant axiale- ment 36a qui mettent la partie formant fenêtre 38 en communication avec la seconde section 24b de la chambre de liquide (voir figure 2). Ainsi, on peut voir que les ouvertures 34a, la partie formant fenêtre 38 et les gorges 36a constituent le premier moyen formant orifice ci-dessus mentionné. Le joint torique 32 est relié librement dans la partie formant fenêtre 38, mais il peut fermerles gorges 36a quand il est amené en contact avec la seconde partie plate 36. Le piston principal 28 présente un trou central rainuré 40 dans lequel est reçue axialement mobile une partie de base rainurée 42a d'une tige de piston 42. Comme on peut le voir sur la figure 2, la tige de piston 42 s'étend axialement vers l'extérieur du corps 12 du cylindre, et se termine en une partie à laquelle est fixé un organe formant joint 41. L'organe formant joint 41 est relié pivotant à sa contre-partie (non représentée) montée sur la portière articulée D pour obtenir un mouvement pivotant du ressort à gaz 10 par rapport à la portière D. La connexion rainurée entre le trou 40 du piston principal 28 et la partie de base 42a de la tige de piston 42 est faite librement ou de façon lâche afin de définir un second moyen formant orifice 44 qui peut permettre une communication entre les première et seconde sections 24a et 24b de la chambre de liquide0 Comme cela deviendra plus clair ci-après, le second moyen 44 peut également être 3o fermé par un organe de vanne annulaire 46. La-partie de base 42a de la tige de piston 42 présente, à son extrémité axialement extrêmes une partie formant boulon fileté 42b qui fait saillie dans la première section 24a de la chambre de liquide quand la partie de base 42a est bien maintenue dans le trou rainuré 40 du piston principal 28. Comme on peut le voir sur la figure 2, un écrou 48 est fixé à la partie de boulon 42b pour maintenir l'organe de vanne annulaire 46 entre l'écrou 48 et le piston principal 28. Un siège de ressort annulaire 50 est monté solidement sur la tige de piston 42 en une position dans la seconde section 24b de la chambre de liquide. Un ressort à boudin 52 est comprimé entre le siège de ressort 50 et le piston principal 28 afin de solliciter le piston 28 vers l'écrou 40, c'est-à-dire dans une direction pour permettre à l'organe de vanne annulaire 46 de prendre sa position fermée. Un organe d'arrêt 54 pour le siège de ressort 50, un organe d'étanchéité 56 pour obturer la seconde section 24b de la chambre de liquide et un manchon de guidage 58 pour la tige de piston 42 sont maintenus de façon stationnaire dans l'autre extrémité ouverte du corps du cylindre, à la façon qui est mieux représentée sur la figure 2. On décrira le fonctionnement du ressort à gaz 10 en se référant aux dessins, et en particulier aux figures 4A à 4D. Pour faciliter la compréhension du fonctionnement, l'explication en sera donnée selon le mouvement de la portière articulée D à laquelle est relié le ressort à gaz 10. Quand la portière D est en opération d'ouverture et vient dans une position o elle est presque totalement ouverte, le ressort à gaz 10 présente l'état représenté sur la figure 4A. Comme on peut le voir sur ce dessin, tandisqolehayon D passe à sa position totalement ouverte, la tige de piston 42 se déplace vers la droite en même temps que le piston principal 28. Pendant le mouvement vers la droite (ou vers le haut en usage réel) du piston 28, le joint torique 32 ouvre le premier moyen formant orifice 30, forçant le liquide de travail de la seconde section 24b de la chambre de liquide à s'écouler'vers la première section 24a comme cela est indiqué par les flèches. Cependant, pendant ce mouvement, l'organe de vanne annulaire 46 est maintenu fermant le second moyen formant orifice 44 par l'action de la force de sollicitation qui lui est appliquée par le ressort 52 et la pression du liquide pour réduire la seconde section 24b. Ainsi, au stade final de l'opération d'ouverture du hayon D, il est forcé à se déplacer lentement. Quand la portière du type hayon D est basculée vers le haut à sa position complètement ouverte, elle commence son mouvement de fermeture du fait de son propre poids. Dans ce stade initial du mouvement de fermeture de la portière D, le ressort à gaz 10 présente l'état représenté sur la figure 4B. Comme on peut le voir sur ce dessin, quand la portière D commence à se fermer, la tige de piston 42 se déplace légèrement vers la gauche, induisant un léger mouvement vers la gauche du piston principal 28 par l'action du ressort 52. Ainsi, dans cette condition, le joint torique 32 vient en contact avec la seconde partie plate 36 du piston principal 28, bloquant ainsi le premier moyen formant orifice 30. De plus dans cette condition, l'organe de vanne annulaire 46 maintient sa position fermée par l'action du ressort de sollicitation 52 et la pression du liquide dans la seconde section 24b de la chambre du liquide. De cette façon, les première et seconde sections 24a et 24b sont isolées l'une de l'autre. Sans passage entre ces sections, le mouvement vers la gauche (ou mouvement vers le bas en usage réel) du piston principal 28 et ainsi de la tige de piston 42, pouvant être iDcnduit par le poids de la portière D, est arrêté. Ainsi, la portière est laissée à-sa position sensiblement totaleient ouverte. Il faut maintenant noter que le maintien de la portière D a sa position totalement ou-erte est obtenu de façon assurée quelle que soit la condition de la ch mbre de gaz 22. Ainsi, le problème ci-dessus mentiornn posé dans un ressort à gaz traditioemel ne se présente pas. Si, afin de fermer la portière D, une force externe supérieure à un degré prédéterminé est appliquée à cette portière D, elle commence son mouvement de fermeture. Avec cela, comme on peut le voir sur la figure 4C, un déplacement de la tige de piston 42 vers la gauche par rapport au piston principal 28 se produit pour ouvrir ainsi le second moyen formant orifice. Ainsi, pendant le mouvement de fermeture de la portière D, la tige de piston 42 et ainsi le piston principal 28 se déplacent vers la gauche, permettant au liquide de travail dans la première section 24a de s'écouler vers la seconde section 24b de la chambre de liquide comme cela est indiqué par les flèches. Ainsi, le mouvement de fermeture de la portière D s'effectue en douceur. Si maintenant, la portière D vient en une position o elle est presque totalement fermée, le ressort 10 présente l'état représentisur la figure 4D. Dans cette condition, le piston principal 28 vient à la zone o 13 est placée la gorge 24c s'étendant axialement. Avec la gorge 24c mettant ainsi en communication les première et seconde sections 24a et 24b de la chambre de liquide, le piston principal 28 est décalé vers la gauche et amené en contact avec l'organe de vanne annulaire 46 pour fermer le second moyen formant orifice 44 par l'action du ressort 52. Ainsi, pendant le mouvement de fermeture de la portière D à son stade final, le piston principal 28 se déplace vers la gauche en même temps que la tige de piston 42, forçant le liquide de travail dans la première section 24a à s'écouler vers la seconde section 24b comme le montrent les flèches. Il faut noter que le mouvement de fermeture du stade final de la portière D peut être effectué rapidement si la gorge 24c est de grande dimension. Comme on l'a mentionné ci-dessus, comme le ressort 10 selon l'invention est construit pour avoir un état, tel que représenté sur la figure 4B, o les deux sections 24a et 24b de la chambre de liquide séparées par un piston 28 auquel est reliée une tige de piston 42, sont isolées l'une de l'autre, la portière D peut maintenir sa position totalement ouverte quelle que soit la condition de la chambre 22. Ainsi, le problème cidessus mentionné rencontré dans un ressort à gaz traditionnel, provenant du manque de pression dans la chambre de gaz lors d'une saison froide, ne se présente pas dans la présente invention. Bien que, ci-dessus, on ait décrit une construction ayant un piston libre 20 par lequel la chambre de gaz 22 et la chambre de liquide 24 sont reliées, il est également possible de remplir tout le cylindre lui-même 12 d'un gaz comprimé sans utiliser ce piston. Dans cette construction, une fonction semblable à celle ci-dessus mentionnée est obtenue comme ceux qui sont compétents Enla matière le comprendront facilement. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Ressort à gaz,caractérisé en ce qu'il comprend un cylindre (12), un piston (28) reçu axialement cou- lissant dans ledit cylindre pour diviser l'intérieur dudit cylindre en première et seconde chambres(24a, 24b), une tige de piston (42) reliée à une extrémité audit piston et qui s'en étend à travers ladite seconde chambre pour faire saillie axialement vers l'extérieur dudit cylindre, un premier moyen (30, 32) pour former un passage entre lesdites première et seconde chambres uniquement quand ledit piston se déplace dans une direction pour contracter ladite seconde chambre, un second moyen (44, 46, 48, 50, 52) pour former un passage entre les première et seconde chambres uniquement quand ladite tige de piston est poussée dans une direction donnée contre ledit piston par une force supérieure à un degré prédé- terminé, et un troisième moyen (24c) pour former un passage entre lesdites première et seconde chambres uniquement quand ledit piston est placé dans une zone prédéterminée dudit cylindre. 2. Ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen précité comprend un certain nombre de passages (34a, 36a, 38) formés dans le piston précité pour permettre une communication entre les premiere et seconde chambres précitées, et un organe de vanne (32) qui ferme lesdits passages uniquement quand ledit piston se déplace dans la direction pour contracter ladite première chambre. 3. Ressort selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacun des passages précités comprend une ouverture (34a) formée dans une première partie plate (34) dudit piston, une gorge s'étendant axialement (36a) formée dans une seconde partie plate (36) dudit piston, et une partie formant fenêtre (38) formée entre lesdites première et seconde parties plates, et en ce que l'organe de vanne précité comprend un joint torique relié librement dans ladite partie formant fenêtre, ledit joint torique pouvant fermer ladite gorge quand il est amené en contact avec ladite seconde partie plate. 4. Ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second moyen précité comprend un trou s'étendant axialement (40) qui est formé dans le piston précité et qui reçoit librement l'extrémité de la tige de piston précitée afin de former non seulement un jeu entre la paroi du trou dudit piston et ladite extrémité, mais également de permettre un déplacement relatif entre ledit piston et ladite tige de piston, l'extrémité de ladite tige faisant saillie dans ladite première chambre à travers ledit trou pour former une section en saillie (42b), un moyen d'arrêt (48) fixé à ladite section en saillie pour limiter ledeplacement de ladite tige de piston par rapport audit piston dans une direction opposée à la direction donnée, un organe de vanne (46) agencé entre le moyen d'arrêt et le piston, ledit organe de vanne ayant une dimension pour fermer ledit trou dudit piston, et un moyen de sollicitation (50, 52) pour solliciter ladite tige de piston pour qu'elle se déplace par rapport audit piston dans la direction opposée à la direction donnée afin de solliciter ainsi ledit organe de vanne pour fermer ledit trou dudit piston. 5. Ressort selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de vanne comprend un organe annulaire disposé sur la section en saillie de la tige de piston. 6. Ressort selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de sollicitation précité comprend un siège de ressort (50) fixé à la tige de piston en une position placée dans la seconde chambre, et un ressort (52) comprimé entre ledit siège et ledit piston. 7. Ressort selon la revendication 6, caractérisé en ce que la paroi du trou du piston et l'extrémité du piston sont rainurées afin d'obtenir une connexion rainurée entre eux. il 8. Ressort selon la revendication 4, caractérisé en ce que le troisième moyen précité est une gorge s'étendant axialement (24c) qui est formée à la paroi interne du cylindre. 9. Ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intérieur des première et seconde chambres prédtges est rempli d'un liquide de travail et en ce qu'une chambre-de gaz dilatable (22) o est contenu un gaz comprimé, est agencée dans le cylindre en une position juste à côté de ladite première chambre. 10. Ressort selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un piston libre (20) qui est axialement mobile et disposé de façon étanche dans le cylindre pour relier la chambre de gaz précitée et la première chambre précitée. 11. Ressort selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intérieur du cylindre précité est rempli d'un gaz comprimé.