Brevet FR2541351A1 — publié le 19840824

"CONSTRUCTION D'UN ELEMENT EN FORME DE VOLET MONTE PIVOTANT SUR UN ELEMENT DE BASE" La présente invention concerne une construction d'un élément en forme de volet monté pivotant sur un élément de base. Dans les automobiles et autres constructions, des éléments en forme de volets qui sont montés de façon pi- votante autour d'un axe horizontal et destinés à être dé- placés vers le haut et vers le bas peuvent souvent être assistés par des ressorts à gaz Les ressorts à gaz com- pensent le poids du volet de manière que l'utilisateur puisse soulever et abaisser ce dernier au moyen d'une for- ce minimale. Dans une automobile de construction largement utili- sée et décrite par exemple dans le brevet US No 3 963 227, un couvercle de coffre est monté de façon pivotante autour d'un axe horizontal sur le châssis de l'automobile Un ressort à gaz est prévu entre le châssis de l'automobile et le couvercle de coffre Le ressort à gaz exerce une poussée telle que le couvercle de coffre est automatique- ment soulevé lorsque la serrure du couvercle a été ouver- te La poussée exercée par le ressort à gaz maintient le couvercle de coffre dans une position supérieure définie par des butées qui sont prévues soit à l'intérieur du res- sort à gaz soit sur le châssis de l'automobile d'une part, et sur le couvercle de coffre d'autre part. Normalement, les butées sont prévues dans une posi- tion telle qu'une personne de grande taille puisse avoir facilement accès à l'intérieur de l'habitacle de l'auto- mobile sans risquer de se cogner la tête sur le bord du couvercle de coffre Mais dans cette position du couver- cle du coffre, des personnes de plus petite taille peu- vent avoir des difficultés pour saisir le couvercle en vue de l'abaisser vers sa position fermée. On connaît par le brevet US N O 4 307 875 une construc- tion d'automobile comprenant un châssis et un couvercle de coffre monté de façon pivotante sur le châssis de façon à effectuer un mouvement pivotant autour d'un axe sensi- blement horizontal et en suivant un parcours de base à mouvement angulaire entre une première position angulaire ou position angulaire inférieure pour assister le mouvement vers le haut du couvercle L'or- gane cylindrique présente un axe de cylindre et est muni d'une paroi de fond à une extrémité et d'un élément de gui- dage et d'étanchéité de la tige du piston adjacent à son autre extrémité de manière à définir une cavité en direc- tion axiale entre la paroi de fond et l'élément de guida- ge et d'étanchéité Une tige du piston s'étend vers l'inté- rieur et vers l'extérieur de l'élément de guidage et d'é- tanchéité de la tige du piston et elle est guidée de façon étanche dans ce dernier en vue d'effectuer un mouvement axial vers l'intérieur et vers l'extérieur de la cavité en suivant un parcours de base à mouvement axial entre une première position axiale ou position axiale intérieure correspondant à ladite première position angulaire ou po- sition angulaire inférieure du couvercle de coffre et une seconde position axiale ou position axiale extérieure cor- respondant à ladite seconde position angulaire ou position angulaire supérieure du couvercle de coffre Un dispositif à piston est fixé à la tige de piston dans la cavité et divise la cavité en deux chambres de travail, une première chambre de travail qui entoure la tige du piston et une seconde chambre de travail sur le côté du dispositif à pis- ton qui est éloigné de la tige de piston Un système de parcours de fluide est prévu entre les deux chambres de travail Un fluide sous pression est prévu dans la cavité pour exercer sur la ti ge du piston une poussée dirigée vers l'extérieur Cette poussée ne suffit pas pour surmonter l es forces de gravitation qui agissent sur le couvercle de cof- fre Une force extérieure est donc nécessaire pour soulever ce couvercle Un premier parcours de fluide dépendant de la position axiale de la tige du piston est ouvert au cours du parcours de base à mouvement axial de la tige du pis- ton Aucun étranglement substantiel du courant de fluide entre les deux chambres de travail n'est prévu quand la tige du piston est déplacée axialement par rapport au cy- lindre pendant le parcours de base à mouvement axial Ce parcours de base à mouvement axial correspond à un court parcours de base à mouvement angulaire entre la position fermée (première position angulaire ou position angulaire inférieure) du couvercle de coffre et une position pres- que fermée laire supérieure) On choisit la longueur du parcours de base à mouvement angulaire de manière que lorsqu'on ferme le couvercle de coffre ce dernier puisse être accéléré quand il parcourt ledit parcours de base à mouvement angu- laire en vue d'être fermé par une serrure automatique. Quand on soulève le couvercle de coffre au-delà de la se- conde position angulaire, le premier parcours à fluide est fermé Pour que l'habitacle de l'automobile puisse être accessible, on déplace le couvercle de coffre loin au-delà du parcours de base du mouvement et sur un parcours de mouvement additionnel Le fluide provenant de la première chambre de travail peut parvenir dans la seconde chambre de travail en passant par un second parcours de fluide contenant une soupape sensible à la direction Cette sou- pape sensible à la direction établit la liaison entre la première chambre de travail et la seconde chambre de tra- vail en réponse à un mouvement de la tige du piston dirî- gé vers l'extérieur Lorsque la force extérieure soulevant le couvercle de coffre en direction de son ouverture ces- se d'être appliquée dans les limites du parcours de mouve- ment additionnel, la force de gravitation tend à faire re- venir le couvercle vers sa position fermée Mais comme la. soupape sensible à la direction est fermée quand commence le mouvement vers l'intérieur de la tige du piston, ce mouvement vers l'intérieur est bloqué La tige du piston peut être ainsi amenée dans toute position désirée à l'in- térieur du parcours de mouvement additionnel Finalement, si l'on désire fermer le couvercle de coffre, il faut ap- pliquer une force extérieure sur le couvercle dans le sens de sa fermeture Sous l'effet de cette force de fermeture extérieure, une soupape de sûreté montée dans un troisième parcours de fluide entre les chambres de travail s'ouvre de manière à permettre au courant de fluide de passer de la seconde chambre de travail à la première. Cette construction connue fonctionne correctement. Mais on objecte parfois qu'avec cette construction connue, l'utilisateur doit toujours appliquer une force extérieure pour ouvrir le couvercle de coffre. Un but de la présente invention est de proposer une construction dans laquelle un couvercle de coffre ou de façon générale un élément en forme de volet est automati- quement soulevé sur un parcours de base vers une position dans laquelle il est accessible à des personnes de taille normale ou petite, le couvercle de coffre ou de façon géné- rale l'élément en forme de volet pouvant être soulevé et arrêté à la main au-delà dudit parcours de base à mouvement angulaire vers une position angulaire désirée, en particu- lïer par des personnes de taille plus grande. Selon la présente invention, la construction est cons- tituée par un élément de base Un élément en forme de vo- let est monté de façon pivotante sur ledit élément de base en vue d'effectuer un mouvement pivotant autour d'un axe sensiblement horizontal et sur un parcours de base à mou- vement angulaire entre une première position angulaire ou position angulaire inférieure et une seconde position angu- laire ou position angulaire supérieure Un ressort à gaz au moins est relié de façon pivotante audit élément de base et à l'élément en forme de volet pour assister le mouvement de l'élément en forme de volet sur le parcours de base à -mouvement angulaire, à l'encontre de l'action des forces de gravitation Le ressort à gaz comprend un-organe cylin- drique présentant un axe de cylindre et muni d'une paroi de fond à une extrémité et d'un élément de guidage et d'é- tanchéité de tige du piston adjacent à son autre extrémi- té de manière à définir une cavité en direction axiale en- tre ladite paroi de fond et ledit élément de guidage et d'étanchéité Une tige du piston s'étend vers l'intérieur et vers l'extérieur dudit élément de guidage et d'étanchéi- té de la tige du piston et est guidé de façon étanche dans celui-ci en vue d'effectuer un mouvement axial vers l'in- térieur et vers l'extérieur de la cavité en suivant un par- cours de base à mouvement axial correspondant au parcours de base à mouvement angulaire entre une première position axiale ou position axiale intérieure correspondant à la première position angulaire ou position angulaire inférieu- re de l'élément en forme de volet et une seconde position axiale ou position axiale extérieure correspondant à -la seconde position angulaire-ou position angulaire supérieu- re de l'élément en forme de volet Un dispositif à piston est fixé à la tige du piston dans la cavité et divise cette cavité en deux chambres de travail, une première chambre de travail entourant la tige du piston et une seconde cham- bre de travail sur le côté du dispositif à piston qui est éloigné de la tige de piston Un système à parcours à flui- de s'étend entre les première et seconde chambres de tra- vail Un fluide sous pression est contenu dans la cavité et exerce une poussée dirigée vers l'extérieur sur la tige du piston Cette poussée est telle qu'elle surmonte les forces de gravitation qui agissent sur l'élément en forme de volet au moins dans une section partielle du parcours de base à mouvement angulaire-qui est adjacente à la seconde position angulaire. Dans cet ensemble, le perfectionnement consiste dans le fait que l'élément en forme de volet peut être déplacé au-delà de ladite seconde position angulaire et sur un par- cours à mouvement angulaire additionnel et du fait que la tige du piston peut être déplacée au-delà de ladite seconde position axiale et sur un parcours à mouvement axial addi- tionnel correspondant audit parcours à mouvement angulaire additionnel En outre, Le système de parcours à fluide com- prend un premier parcours de fluide sensible à la position axiale de la tige du piston le long de l'axe du cylindre, s'ouvrant le long dudit parcours de base à mouvement axial et se fermant le long dudit parcours à mouvement axial additionnel En outre, le système de parcours de fluide comprend un second parcours de fluide entre lesdites deux chambres de travail, avec des moyens à soupape de sûreté s'ouvrant depuis la première chambre de travail en direc- tion de la seconde chambre de travail en réponse à un dif- férentiel de pression prédéterminé entre une pression su- périeure régnant dans la première chambre de travail et une pression inférieure régnant dans la seconde chambre de travail En outre, le système de parcours de fluide comprend un troisième parcours de fluide entre lesdites deux chambres de travail, avec des moyens à soupape sen- sibles à la direction s'ouvrant depuis ladite seconde cham- bre de travail en direction de ladite première chambre de travail en réponse à un mouvement dirigé vers l'intérieur de la tige du piston. Pour obtenir un ressort à gaz de conception fiable et économique, le premier parcours de fluide peut être défini par une gorge s'étendant sensiblement axialement le long d'une face interne dudit organe cylindrique. Pour déterminer avec précision les limites entre le parcours du mouvement de base et le parcours de mouvement additionnel, il est souhaitable de prévoir des moyens à soupape de sûreté ayant une caractéristique telle qu'ils s'ouvrent pendant le parcours à mouvement axial additionnel seulement si la poussée est assistée par l'application d'une force extérieure. La construction de la présente invention combine les avantages des constructions connues décrites précédemment et évite leurs inconvénients On notera qu'avec la cons- truction de la présente invention il suffit d'exercer une force extérieure relativement faible aussi bien pour le mouvement vers le haut de l'élément en forme de volet sur le parcours de mouvement additionnel que pour le mouvement vers le bas de l'élément en forme de volet sur le parcours total du mouvement En particulier dans le parcours de ba- se du mouvement, la force extérieure à appliquer pour dépla- cer l'élément en forme de volet vers le bas peut être très faible si les forces de gravitation et la poussée du ressort à gaz sont pratiquement en équilibre. La seconde position angulaire ou position angulaire supérieure de l'élément en forme de volet dans le cas d'une automobile comprenant un couvercle de coffre est telle que l'habitacle de l'automobile est accessible dans ladite seconde position angulaire ou position angulaire supérieure pour des personnes de taille, normale ou petite. D'autres caractéristiques, buts additionnels et de nombreux avantages qui leur sont liés seront facilement compris à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation préférés, en référence aux dessins annexés dans lesquels: Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un res- sort à gaz utilisé en liaison avec un ensemble selon la présente invention; Figure 2 montre schématiquement un ensemble selon la présente invention. Le ressort à gaz comprend un cylindre "î)M dans lequel pénètre une tige de piston ( 2) L'élément de guidage et d'étanchéité ( 3) de la tige du piston est situé à l'extr 4- mité de sortie du cylindre ( 1) par o passe la tige du pis- ton, alors qu'à l'intérieur du cylindre,, la tige du piston ( 2) est reliée fermement à un piston (M 4, ce piston ( 4) divisant la cavité du cylindre en deux chambres de travail ( 9 et 10) Cette cavité est remplie d'un gaz sous pression et le produit de la pression du gaz par l'aire en section de la tige du piston est égal à la poussée vers l'extérieur de la tige du piston La poussée vers l'extérieur et la fi- xation articulée du ressort à gaz sur la construction de l'invention sont conçues pour que le volet s'ouvre automa- tiquement à partir d'un angle d'ouverture spécifique Un segment de piston ( 5) est monté mobile axialement dans une gorge annulaire ( 15) du piston ( 4) et forme avec la sec- tion de décharge ( 14) et l'interstice annulaire ( 13) une soupape sensible à la direction Une soupape de sûreté est constituée par le corps de la soupape qui est guidé dans un manchon ( 11) et pressé par un ressort ( 12) contre un siège de soupape transversal à l'ouverture ( 18) de la sou- pape Le joint ( 7) sert à assurer l'étanchéité du piston ( 4) quand la tige du piston se déploie Les chambres de travail ( 9 et 10) peuvent être reliées l'une à l'autre au moyen d'un parcours de fluide qui s'ouvre et se ferme en réponse à la position axiale-du piston ( 4) Pendant la poussée automatique vers l'extérieur de la tige du piston ( 2), le parcours de fluide ( 8) est actif sur un parcours de mouvement additionnel relativement important du ressort à gaz et constitué de façon simple par une gorge ( 16) qui s'étend du fond ( 17) du cylindre et sur la majorité de la longueur axiale du cylindre ( 1) Sur le reste de la lon- gueur du cylindre, la gorge ( 16) n'existe plus. Sur la figure 2, la tige du piston ( 2) est reliée de façon pivotante en ( 20) au châssis ( 19) d'un véhicule au- tomobile et en ( 23) à un couvercle-de coffre ( 21) Le cou- verclé de coffre ( 21) est monté à charnière en ( 21 a) sur le châssis ( 19) Le couvercle de coffre ( 21) est montré sur la figure 2 dans sa seconde position ou position supé- rieure Dans sa première position ou position inférieure, le couvercle de coffre ( 21) coïncide avec le corps ( 22) du châssis de l'automobile Le parcours de base à mouvement angulaire est défini par C La plage additionnelle du mou- vement angulaire est définie par P Quand le couvercle de coffre est fermé, la tige du piston ( 2) est pratiquement rentrée dans le cylindre ( 1) Du fait que les points d'ar- ticulation ( 20, 23) du ressort à gaz sont prévus de préfé- rence de manière que le ressort exerce une force de ferme- ture peu avant la pénétration du couvercle dans la serru- re, il faut, quand on ouvre le couvercle de coffre, qu'une courte distance soit parcourue à la main avant que la pous- sée vers l'extérieur exercée par la tige de piston ( 2) soit suffisante pour surmonter le poids du couvercle Pendant ce mouvement vers l'extérieur de la tige du piston ( 2), le segment ( 5) qui est mobile axialement dans la gorge annulaire ( 15) du piston se place contre la face inférieu- re de la gorge, comme montré à la figure 1, de manière que l'interstice annulaire ( 13) soit fermé Ce résultat est obtenu en raison du fait que le segment ( 5) du piston s'ap- puie avec une contrainte radiale contre la paroi interne du cylindre ( 1) et qu'une force de friction entre la pa- roi intérieure du cylindre ( 1) et le segment ( 5) du piston réalise ainsi une fermeture étanche de l'interstice annu- laire ( 13) Pendant le mouvement automatique vers l'exté- rieur de la tige de piston ( 2), la section réduite formée par la gorge ( 16) détermine la vitesse vers l'extérieur du mouvement de la tige du piston La section de la gorge ( 16) peut être constante ou variable sur sa longueur axiale, en accord avec les caractéristiques d'amortissement désirées. La poussée automatique vers l'extérieur de la tige de pis- ton ( 2) et l'ouverture automatique du couvercle de coffre ( 21) qui en résulte sont terminées quand le segment ( 5) du piston atteint l'extrémité de la gorge ( 16) et quand le premier parcours à fluide ( 8) entre les chambres de tra- vail ( 9 et 10) est ainsi fermé Cette position du piston ( 4) de la figure 1 correspond à la position en trait con- tinu du couvercle de coffre ( 21) de la figure 2. Si dans des cas spéciaux on désire une ouverture plus importante du couvercle de coffre, il suffit d'exercer à la main une force extérieure sur le couvercle de coffre en direction de son ouverture, la pression dans la cham- bre de travail ( 9) augmentant de ce fait et la soupape ( 6) étant soulevée de l'ouverture ( 18) à l'encontre de la for- ce du ressort ( 12), ce qui fait que le gaz s'écoule de la chambre de travail ( 9) dans la chambre de travail ( 10). Dès que le couvercle de coffre est relâché, il reste dans la position o il se trouve en raison de la poussée exer- cée par le ressort-à gaz d'une part et l'action de blocage de l'élément de soupape ( 6) d'autre part. Pour fermer le couvercle de coffre, il suffit d'agir sur lui à la main de façon à surmonter la poussée vers l'extérieur du ressort à gaz qui dépasse le poids du cou- vercle de coffre du fait que le segment ( 5) du piston, en raison du frottement sur la paroi intérieure du cylindre ( 1), s'applique de luimême contre la face supérieure de la gorge annulaire ( 15) au cours du mouvement vers l'in- térieur de la tige du piston ( 2), comme montré à la figu- re 1, et dégage ainsi l'interstice annulaire ( 13), ce qui fait que le gaz peut sortir de la chambre de travail ( 10) par l'interstice annulaire ( 13) et la section de trop-plein ( 14) et parvenir dans la chambre de travail ( 9) La section de l'interstice annulaire ( 13) est telle que l'on peut ob- tenir la rentrée par poussée de la tige du piston ( 2) sur le parcours de mouvement additionnel avec la même force que sur le parcours du mouvement de base Du fait de la longueur de la gorge ( 16) qui limite la poussée automatique vers l'extérieur du ressort à gaz, on peut choisir la longueur de la gorge de manière que même des personnes relativement petites puissent fermer le cou- vercle de coffre sans difficulté l'ouverture du couvercle de coffre la plus grande n'étant utilisée qu'en cas de be- soin. A la place du premier parcours de fluide ( 8) formé par la gorge ( 16), un premier parcours à fluide peut également être constitué par une dérivation commençant depuis la ré- tion du fond ( 17) du cylindre et débouchant dans le cylin- dre ( 1) au point o la poussée automatique vers l'extérieur de la tige du piston ( 2) doit se terminer. Il est possible de modifier la forme de la soupape ( 16, 6, 18) chargée par un ressort A titre d'exemple, l'ouverture ( 18) de la soupape peut être recouverte par un disque de soupape coaxial au piston ( 4) Ce disque de soupape et un ressort en cuvette qui lui est associé peu- vent être fixés au piston au moyen d'un prolongement de la tige du piston. On comprendra que l'invention qui vient d'être décrite il ne concerne qu'un mode de réalisation préféré et qu'il est entendu qu'elle couvre toutes les modifications et varian- tes apportées à l'exemple présenté ici en vue de son expli- cation et qui ne constituent pas des déviations par rapport à l'esprit et au champ d'application de ladite invention telle qu'elle est définie dans les revendications annexées. REVENDICATIONS - 1 Construction d'un élément en forme de volet monté pivotant sur un élément de base, du type compre- nant a) un élément de base ( 19), b) un élément en forme de volet ( 21) monté de façon pivotante sur ledit élément de base ( 19) en vue d'effectuer un mouvement pivotant autour d'un axe sensiblement horizon- tal ( 21 a) sur un parcours de base ( laire entre une première position angulaire ou position angulaire inférieure et une seconde position angulaire ou position angulaire supérieure, c) au moins un ressort à gaz relié de façon pivotante audit élément de base ( 19) et à l'élément en forme de volet ( 21) pour assister le mouvement de l'élément en forme de volet ( 21) sur le parcours de base à mouvement angulaire à l'encontre de l'action des forces de gravitation, ledit ressort à gaz comprenant: ca) un organe cylindrique ( 1) présentant un axe de cylindre et muni d'une paroi de fond ( 17) à une extrémité et d'un élément de guidage et d'étanchéité ( 3) de la tige du piston adjacent à son autre extrémité de manière à définir une cavité ( 9, 10) en direction axiale entre ladite paroi de fond ( 17) et ledit élément de guidage et d'étanchéité ( 3), cb) une tige du piston ( 2) s'étendant vers l'inté- rieur et vers l'extérieur dudit élément de guidage et d'étanchéité ( 3) de la tige du piston et guidé de façon étanche dans celui-ci en vue d'effectuer un mouvement axial vers l'intérieur et vers l'extérieur de la cavité ( 9, 10) en suivant un parcours de base à mouvement axial correspon- dant audit parcours de base (i à mouvement angulaire entre une première position axiale ou position intérieure correspondant à une première position angulaire o posi- tion angulaire inférieure dudit élément en forme de volet ( 21) et une seconde position axiale ou position axiale extérieure correspondant à la seconde position angulaire ou position angulaire supérieure dudit élément en forme de volet ( 21), cc) un dispositif à piston ( 4) fixé à la tige de piston ( 2) dans la cavité ( 9, 10) et divisant cette cavité en deux chambres de travail ( 9, 10), une première chambre de travail ( 9) entourant la tige du piston ( 2) et une seconde chambre de travail ( 10) sur le côté du dispositif à piston ( 4) qui est éloigné de la tige de piston ( 2), cd) un système de parcours de fluide entre les pre- mière ( 9) et seconde ( 10) chambresde travail, ce) un fluide sous pression dans la cavité ( 9, 10) qui exerce une poussée dirigée vers l'extérieur sur la tige de piston ( 2), cette poussée étant telle qu'elle sur- monte les forces de gravitation qui agissent sur l'élément en forme de volet ( 21) au moins dans une section partielle du parcours de base (") à mouvement angulaire qui est adjacente à la seconde position angulaire, caractérisée en ce que: d) l'élément en forme de volet ( 21) peut être déplacé au-delà de ladite seconde position angulaire et sur un parcours (ô) à mouvement angulaire additionnel et la tige du piston ( 2) peut être déplacée au-delà de ladite seconde position axiale et sur un parcours à mouvement axial addi- tionnel correspondant audit parcours à mouvement angu- laire additionnel,- e) le système de parcours de fluide comprend un pre- mier parcours de fluide ( 8) sensible à la position axiale de la tige du piston ( 2) le long'de l'axe du cylindre, s'ouvrant le long du parcours de base à mouvement axial et se fermant le long du parcours à mouvement axial addi- tionnel, f) le système de parcours de fluide comprend, en outre, un second parcours de fluide ( 15, 18) entre les deux chambres de travail ( 9, 10) avec des moyens à sou- pape de sûreté ( 18, 6, 12) s'ouvrant depuis la première chambre de travail ( 9) en direction de la seconde chambre de travail ( 10), en réponse à un différentiel de pression prédéterminé entre une pression supérieure régnant dans la première chambre de travail ( 9) et une pression infé- rieure régnant dans la seconde chambre de travail ( 10), et g) le système de parcours de fluide comprend, en outre, un troisième parcours de fluide ( 14, 15, 13) entre les deux chambres de travail ( 9, 10) avec des moyens à soupape sensibles à la direction ( 5), lesdits moyens à soupape sensibles à la direction s'ouvrant depuis la seconde chambre de travail ( 10) en direction de la première chambre de travail ( 9), en réponse à un mouvement dirigé vers l'in- térieur de la tige du piston ( 2). 2. Construction selon la revendication 1, caracté- riséeen ce que le premier parcours de fluide ( 8) est défini par une gorge ( 16) s'étendant sensiblement axialement le long d'une paroi intérieure de l'organe cylindrique ( 1). 3. Construction selon la revendication 1, caracté- risée en ce que les moyens à soupape de sûreté ( 18, 6, 12) présentent une caractéristique telle qu'ils ne s'ouvrent pendant le parcours additionnel à mouvement axial que si la poussée est assistée par l'application d'une force exté- rieure. 4. Construction selon la revendication 1, caracté- risée en ce que les moyens à soupape sensibles à la direc- tion ( 5) définissent, dans leur position ouverte, une aire en section telle que le mouvement vers l'intérieur de la tige de piston ( 2) peut être réalisé sans résistance fluido- dynamique substantielle.