Brevet FR2572484A1 — publié le 19860502

La présente invention se rapporte en général à des ressorts pour créer une résistance réglable à la torsion entre deux organes qui pivotent l'un par rapport à l'autre et plus particulièrement à des ressorts réglables de torsion qui ont une utilité particulière pour des sièges, des chaises et analogues. En général, les sièges, les chaises, les fauteuils basculants et, dans ce but, tout dispositif destiné à pivoter ou à basculer par rapport à une base utilisent conventionnellement des ressorts à boudin en métal pour créer une résistance à la torsion au mouvement basculant. Pour augmenter ou diminuer le degré de raideur du ressort, des mécanismes sont usuellement employés pour changer les propriétés de torsion du ressort en tordant ou en comprimant le ressort ou en changeant autrement sa forme. Tandis que les résultats souhaités de possibilité d'ajustement de la torsion ont usuellement été obtenus, cela n'a pas été sans problème s'y rapportant. Un frottement se produit entre le ressort et le mécanisme d'ajustement (usuellement en métal) utilisé pour le comprimer ou le tordre. Une lubrification est requise, non seulement pour réduire le frottement mais également pour empêcher les bruits. Les mécanismes sont fréquemment complexes et souvent coûteux à fabriquer. Un autre problème avec des ressorts nécessitant de changer leur forme pour faire varier leurspropriétés de torsion réside dans le fait qu'une force considérable est nécessaire pour déformer le ressort. Des volants, des leviers et des cames utilisés dans ce but nécessitent une force manuelle considérable pour les manoeuvrer, souvent plus que ce qui peut être produit si l'utilisateur est d'un âge avancé ou est infirme. 2 2572484 En conséquence, la présente invention a pour objectif la production d'un ressort réglable de torsion, dont les propriétés de torsion peuvent être modifiées avec peu d'effort humain requis. La présente invention a pour autre objet un ressort réglable de torsion relativement sans frottement et nécessitant peu ou pas de lubrification. La présente invention a pour autre objet la production d'un ressort réglable simple et peu coûteux, dont les propriétés - de torsion peuvent être changées sans changer la forme du ressort. Selon les objectifs ci-dessus, l'invention réside dans un ressort pour créer une résistance réglable à la torsion entre deux organes qui pivotent l'un par rapport à l'autre. Le ressort comprend une pile de ressorts de torsion axialement alignés en élastomère, qui sont séparés par des bagues axialement alignées de blocage qui sont fermement fixées aux bagues en élastomère par vulcanisation ou analogue. Des moyens de connexion sont prévus qui peuvent venir sélectivement en engagement avec chaque bague de blocage et avec'l'un des organes pivotantstandis que la pile des ressorts de torsion est fermement attachée à l'autre organe pivotant. La quantité de résistance à la torsion est fonction inverse de la longueur axiale du ressort. L'emplacement de l'organe de connexion détermine le nombre de bagues de torsion qui sont exposées au mouvement de basculement entre les organes pivotants. Cela détermine la longueur effective du ressort et par conséquent sa raideur. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: 3 2572484 - la figure 1 est une vue en élévation latérale, comprenant une silhouette humaine, d'une chaise ayant un mécanisme à ressort de torsion selon la présente invention; - la figure 2 est une vue avant de la chaise montrée sur la figure 1 mais avec la silhouette retirée; - la figure 3 est une vue en perspective avec des parties arrachées, de la chaise montrée sur la figure i sur laquelle sont employés deux ressorts réglables de torsion; les figures 4 et 5 sont des vues en coupe du ressort réglable de torsion montré dans deux positions d'ajustement; - la figure 6 est une vue extrême d'une bague de blocage, faite dans la direction de la flèche VI de la figure 4; - la figure 7 est une vue en coupe faite à travers le ressort de torsion, faite 'dans la direction des flèches VII-VII de la figure 4; et la figure 8 est un cran d'arrêt sollicité par ressort qui peut être employé comme autre élément dans le ressort. L'invention que l'on peut voir sur les figures 1 à 3 est employée avec un siège 2 qui est monté pour un mouve- ment pivotant ou basculant limité sur une base 4. Le siège et la base sont représentatifs d'un fauteuil à bascule à plate-forme, d'un fauteuil roulant, d'une chaise de bureau ou toute autre forme de chaise. Comme cela deviendra apparent ci-après, l'invention peut être représentée, dans son sens le plus large,par tout mécanisme nécessitant un ressort pour créer une résistance réglable à la torsion entre deux organes qui pivotent l'un par rapport à l'autre. 4 2572484 Le siège 2 pivote autour d'un axe A qui s'étend horizontalement entre deux organes de support 6 et 8 s'étendant vers le haut à partir de la base 4. L'axe A est défini par le centre d'une barre ou tige 10 qui s'étend entre les organes de support 6 et 8. Ses extrémités sont fixées contre une rotation, par exemple, en étant calées à des brides 12 dans les organes de support (dont une est visible sur la figure 3). Le siège 2 a deux pattes 14 et 16 pendantes qui sont montées pivotantes sur la barre 10 comme on le décrira en plus de détail ci-après. Le degré de pivotement angulaire du siège 2 par rapport à la base 4 est limité par des butées 18 vissées pour un ajustement vertical dans des parties 20 des supports 6 et 8. Des butoirs pendants 22, à raison de deux à l'avant et deux à l'arrière du siège 2, engagent des butées avant et arrière 18 pour limiter la quantité de mouvement de basculement vers l'avant et vers l'arrière. L'un des deux ressorts identiques réglables de torsion S montrés dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3 sera maintenant décrit en se référant plus particulièrement aux figures 4 à 7. Jaque ressort de torsion S comprend une pile de ressortsou segments de torsion en élastomère axialement alignés 30a, 30b et 30c qui sont des disques circulaires ayant des trous 32 en leur. centre. Les disques en élastomèresont séparés par des bagues de blocage sous la forme de plaques circu- laires 34a, 34b, 34c et 34d du même diamètre que les ressorts de torsion, et chacune ayant un- trou 36 au centre, du même diamètre que les trous 32 des ressorts de torsion. Comme on peut le voir sur la figure 6, la bague de blocage ou plaque 34d (ainsi que les autres bagues) a au moins une patte et de préférence deux pattes diamétralement opposées 42 et 44 qui s'étendent dans le trou 36. Les bagues 2572484 de torsion et les bagues de blocage sont fermement collées ensemble par vulcanisation ou autre moyen de jonction élastomère contre métal. La plaque de blocage 34a la plus extrême est fixée solidement par une soudure 35 ou équivalent à la face de la patte 14 qui pend du siège 2. La tige 10 traverse les centres des bagues en élastomère et plaques de blocage assemblées. Elle traverse également un palier 45 dans la patte pendante 14 permettant à la patte et par conséquent au siège 2 de pivoter sur la barre non rotative 10. Un moyen de connexion sous la forme d'un manchon circulaire 46 est monté coulissant sur la barre 10 et il est mobile dans et hors des trous alignés 32 dans les disques en élastomère 30 et les trous 36 dans les plaques de blocage 34. Le diamètre externe du manchon 46 est légèrement plus faible que le diamètre des trous 32, 36 dans les disques de torsion et les plaques de blocage pour permettre facilement un mouvement de glisse- ment entre eux. Inversement, le diamètre interne 48 du manchon 46 (voir figure 7) est légèrement plus grand que le diamètre externe de la barre 10, également pour faciliter le mouvement de glissement. Une fente 50 est formée dans le diamètre externe du manchon 46 pour engager les pattes 42 des bagues de blocage 34. Une fente 52 diamétralement opposée est en alignement avec la fente 50 pour engager les pattes 44 des bagues de blocage 34. Les pattes 42 et 44 (voir figure 6) s'étendant dans les trous aux centres des plaques de blocage 34 peuvent être reçues dans les fentes 50 et 52 respectivement comme on l'expliquera en plus de détail ci-après. 6 Ä2572484 Tandis qu'il peut avoir un mouvement de glissement axialement à la tige 10, le manchon 46 est empêché de tourner autour de la tige par une clavette encastrée 56 qui s'adapte dans une fente 58 du manchon 46 et une fente correspondante 59 de la tige 10. La fente 59 dans la tige 10 est plus longue que le manchon 46 pour permettre le mouvement de glissement du manchon par rapport à la tige. Un certain nombre de trous 60a à 60e sont formés dans la tige 10 diamétralement opposés à la fente 59. Un cran d'arrêt sous la forme d'une vis à ailette 62 est vissé dans un trou taraudé 64 à l'extrémité droite du manchon 46 comme on peut le voir sur les figures 4 et 5. Une partie d'arrêt 66 de la vis 62 peut venir en engagement sélectivement dans les trous 60a à 60e de la tige 10 pour bloquer le manchon en des positions choisies sur la tige 10 et par conséquent par rapport au ressort S. L'entraxe entre des trous adjacents 60 est égal à l'espace entre les centres des plaques de blocage 34. On peut cependant noter qu'il y a un trou de plus qu'il n'y a de plaquesde blocage. Le ressort réglable de torsion fonctionne comme suit. En regardant la figure 4, la vis à ailette 62 est placée dans le trou 60d de la tige 10. Par suite, les parois des fentes 50 et 52 dans le manchon 46 engagent les pattes 42-44 uniquement de la plaque de blocage 34d. Cela expose les trois segments en élastomère 30a, b et c au mouvement basculant du siège, lequel mouvement est transmis par les pattes pendantes 14 et la plaque de blocage 34a qui y est fermement fixée. Cet ajustement particulier avec les trois segments en élastomère exposés à l'effort de torsion (le manchon 46 et la tige 10 étant bloquéscontre un mouvement pivotant) a pour résultat une moindre quantité de rigidité à la torsion du ressort. Cela est dO au fait que la résistance à la torsion est fonction inverse de la longueur du ressort ou du nombre de segments en élastomère exposés à la torsion. Lorsqu'une plus grande raideur est requise, la vis à ailette.62 est retirée du trou 60d et le manchon est déplacé vers la gauche, par exemple, à la position de la figure 5 et est inséré dans le trou 60b. Les parois des fentes 50-52 dans le manchon engagent les pattes sur les plaques de blocage 34b; c et d. Cela verrouille également les disques en élastomère 30b et 30c, permettant seulement au disque 30a d'offrir une résistance au mouvement basculant de la chaise. Cela a pour résultat la raideur maximum du ressort. Si l'on souhaite immobiliser complètement le ressort et bloquer le sibge contre tout basculement, le manchon 34 est déplacé aussi loin vers la gauche que possible et la vis à ailette' 62 est insérée dans le trou 60a. A ce moment, les parois des fentes 50 et 52 engagent les pattes 42 et 44 de toutes les plaques de blocage comprenant la plaque la plus extrême 34a qui est fixée à la patte 14. Cela empêche le mouvement d'être transmis -. à l'un des segments de disque en élastomère et bloque ainsi le siège en position de non basculement. Comme alternative à l'écrou à - ailette 62, un cran d'arrêt 70 sollicité par ressort, que l'on peut voir sur la figure 8, peut être vissé dans le manchon 46. Son bout d'arrêt 71 est retiré d'un engagement avec tout trou simplement en poussant vers le haut sur la partie de bille supérieure 72 et lorsque le bout 71 est en aligne- ment avec un trou souhaité, il peut tomber dans celui-ci sous la force du ressort de compression 74. Cette construction aide les personnes de faible dextérité manuelle. 8 2572484 Tandis que le degré de raideur du ressort S est ajusté simplement en faisant glisser le manchon 46 dans et hors du ressort en succession pour engager les disques souhaités de blocage, la quantité de mouvement vers l'avant et vers l'arrière peut également être ajustée en vissant les butées filetées 18 vers le haut et vers le bas dans les parties de patte 20 sur la base 4 de la chaise. Pour faciliter ce processus, le manchon 46 sera déplacé aussi loin vers la droite que possible, plaçant la vis à ailette 62 ou le cran 70 dans le trou 60e. Cela dégage totalement le manchon 46 en contact avec les disques de blocage, permettant au siège- de pivoter librement sur -la tige 10. On peut ainsi voir que la tension du ressort peut être ajustée sans changer sa forme, sa tension étant déterminée par le positionnement du manchon de blocage. Par ce mécanisme, des personnes de peu de force manuelle peuvent- ajuster leur chaise, que ce soient des fauteuils roulants, des fauteuils à bascule à plate-forme, des chaises d'hopital et analogues, avec peu ou pas d'aide d'autres personnes. Tandis que deux ressorts sont montrés dans le mode de réalisation illustré, lesquels sont placés vers l'intérieur des pattes pendantes -14 et 16, ils pourraient, sans s'écarter du cadre de l'invention, se trouver vers l'extérieur de celles-ci ou même vers l'extérieur des organes 6- et 8 (avec les pattes 14 et 16 et les organes 6 et 8 inversés) pour rendre les ressorts plus accessibles à l'utilisateur. Un seul ressort peut être employé tant qu'une extrémité est fermement connectée au siège et que l'autre est calée sur la- tige. Dans son sens le plus large, le ressort de torsion réglable ne sera pas limité à une utilisation avec un siège mais peut être utilisé avec deux organes pivotants l'un par rapport à l'autre. R E V E N D I C AT I 0 N S 1. Ressort pour créer une résistance réglable à la torsion de deux organes qui sont pivotants l'un par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend: un empilement de bagues de torsion en élastomère axialement alignées (30a-c), des bagues de blocage axialement alignées (34a-d) fermement fixées à et séparant des bagues adjacentes de torsion, une bague de blocage étant associée à chaque bague de torsion, 1O l'empilement des bagues de torsion et des bagues de blocage étant fermement attaché à l'un des organes pivotants, et un moyen de connexion (46) pouvant venir en engagement sélectivement avec chaque bague de blocage et l'autre organe pivotant, le nombre de bagues de torsion exposées au mouvement pivotant eni des organes pour faire varier la résistance à la torsion du ressort étant déterminé par engagement entre le moyen de connexion et des bagues choisies de blocage. 2. Ressort selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'un (4) desdeux organes qui sont pivotants l'un par rapport à l'autre est stationnaire. 3. Ressort selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de connexion (46) est un manchon fendu et en ce que chacune des bagues de blocage a au moins une patte (42, 44) pouvant venir en engagement avec les parois de la fente (58) sur le manchon. 4. Ressort selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de connexion (46) peut être sélectivement placé par rapport à l'organe pivotant qu'il engage. 5. Ressort selon la revendication I caractérisé en ce qu'un moyen réglable (62) lui est associé pour limiter le degré de mouvement de pivotement entre les deux organes respectivement pivotants. 6. Ressort pour créer une résistance réglable à la torsion entre un organe fixe et un organe pivotnt caractérisé en ce qu'il comprend: une pile de bagues (30a-30c) de torsion axialement alignées en élastomère, des bagues (34a-34d) axialement alignées de blocage fermement fixées à et séparant des bagues adjacentes de torsion, avec une bague de blocage associée à chaque bague de torsion, une extrémité de ladite pile de bagues.de torsion et de baguesde blocage étant fermement attachée à l'organe pivotant et un moyen réglable de connexion (46) sur l'organe fixe et pouvant venir sélectivement en engagement avec chacune des bagues de blocage, le nombre de bagues de torsion exposées au mouvement pivotant entre les organes pour faire varier la résistance à la torsion du Tessort étant déterminé par engagement entre le moyen de connexion et des bagues choisies de blocage. 7. Ressort selon la revendication 6 caractérise en ce que l'organe fixe est une tige (10). 8. Ressort selon la revendication 6 caractérisé en ce que le moyen de connexion est un manchon (46).: 9. Ressort selon la revendicatipn6, caractérisé en ce que l'organe fixe est une tige (10) et le moyen de connexion est un manchon (46) monté coulissant sur la tige. 1l 10. Ressort selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'organe fixe est une tige et le moyen de connexion est un manchon monté coulissent sur la tige, au moins une fente (50) s'étendant axialement dans le. manchon et au moins une psatte (4frYsur chaque bague de blocage pouvant venir en engagement avec les parois de la fente. 11. Ressort selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'organe fixe est une tige et le moyen de connexion est un manchon coulissant sur la tige, avec des trous (60a-60e)espacés dans la tige et un moyen d'arrêt sur le manchon pouvant venir sélectivement en engagement avec chaque trou pour placer le manchon longitudinalement à la tige pour engager des bagues choisies de-blocage. 12. Ressort selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'un moyen réglable (18)'lui est associé pour limiter le degré de mouvement de pivotement entre l'organe pivotant et l'organe fixe. 13. Ressort pour créer une résistance réglable à la torsion entre un organe fixe et un organe pivotant caractérisé en ce qu'il comprend: une pile de bagues (30a-30c) de-torsion en élastomère axialement alignées des bagues de blocage(34a-34d) axialement alignées fermement fixées à et séparant des bagues adjacentes de torsion, avec une bague de blocage associée à chaque bague de torsion, une extrémité de la pile de baguesde torsion et de bagues de blocage étant fermement fixée à l'organe pivotant, un manchon de connexion (46) calé sur l'organe fixe et mobile par rapport à lui à des positions prédéterminées dans la pile de bagues de torsion et de bagues de blocage pour engager sélectivement chaque bague de blocage pour caler ladite bague de blocage sur l'organe fixe, le nombre de bagues de torsion exposées au mouvement pivotant entre les organes pour faire varier la résistance à la torsion du ressort étant déterminé par l'engagement entre le moyen de connexion et des bagues choisies de blocage. 14. Ressort selon la revendication 13.l caractérisé en ce que l'organe fixe est une tige (10). 15. Ressort selon la revendication 13 caractérisé en ce que le manchon de connexion a au moins une-fente (50) s'étendant axialenent et chaque bague de blocage a au moins une patte (44) pouvant être engagée par les parois de la fente. 16. Ressort selon la revendication 13 caractérisé en ce que l'organe fixe est une tige (10) non rotative sur laquelle le manchon est coulissant. 17. Ressort selon la revendication 13 caractérisé en ce que l'organe fixe est une tige non rotative sur laquelle le manchon est coulissant, avec des trous espacés(6Da-60e) dans la tige et un moyen d'arrêt(62-) sur le manchon pouvant venir sélectivement en engagement avec chaque trou pour placer le manchon longitudinalement sur la tige pour engager des bagues choisies de blocage. 18. Ressort selon la revendication 13 caractérisé en ce que l'organe fixeest une:tige (10) non rotative sur laquelle le manchon (46) est coulissant, avec des trous espacés dans la tige et un moyen d'arrêt sur le manchon pouvant venir sélectivement en engagement avec chaque trou pour placer le manchon longitudinalement à la tige, l'espace entre les trous étant le même que l'espace entre les - bagues de blocage, chaque bague de blocage étant associée à un trou. 19. Ressort selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'organe fixe est une tige (o10) non rotative sur laquelle est coulissant le manchon (46) avec des trous espacés dans la tige et un moyen d'arrêt sur le manchon pour venir sélectivement en engagement avec chaque trou pour placer le manchon longitudinalement à la tige pour engager des bagues choisies de blocage, l'espace entre les trous étant le même que l'espace entre les bagues de blocage, chaque bague de blocage étant associée à un trou, avec un trou de plus dans la tige qu'il n'y a de bagues de blocage, lequel trou n'est associé à aucune bague de blocage, ainsi lorsque le moyen d'arrêt est dans le trounon associé, aucune des bagues de torsion n'est exposée à un mouvement pivotant et l'organe pivotant-est libre de pivoter sur la tige. 20. Ressort selon la revendication- 13, caractérisé en ce que l'organe fixe est une tige (10) non rotative sur laquelle le manchon (46) est coulissant, avec des trous espacés dans la tige et un moyen d'arrêt sur le manchon pouvant venir sélectivement en engagement avec chaque trou pour placer le manchon longitudinalement sur la tige pour engager des bagues choisies de blocage, l'espace entre les trous étant le même que l'espace entre les bagues de blocage, chaque bague de blocage étant associée à un trou, l'une des bagues de blocage étant fermement fixée à l'organe pivotant, ainsi lorsque le moyen d'arrêt est. dans le trou associé à la bague fixée de blocage, l'organepivotant est bloqué à la tige pour empêcher le pivotement.