Brevet FR2594921A1 — publié le 19870828

présente invention est relative à un ressort à gaz. Les ressorts à gaz trouvent de nombreuses applications dans divers domaines de la technique. Une application parmi, les plus fréquentes concerne les vénicules automobiles, où on les utilise pour équiiibrer le coffre ou le caot. Un ressort à gaz de type classique comprend une enceinte cylindrique, remplie de gaz sous pression, fermée par de fonds étanches, et dans laquelle peut se déplacer un piston solidaire d'une tige qui traverse un des deux fonds, ce piston divisant l'enceinte cylindrique en deux chambres aui communiquent à travers au moins ur étranglement, celui-ci généralement pratiqué dans l'épaissuer du piston. La force du ressort à gaz est égale au rouit de la pression de gaz dans l'enceinte par la différente entre la surface totale du piston, et la même surface diminuée de la section de la tige. La pression est ajustée à la demande pour chaque modèle de façon à permettre un équilibrage correct à la température usuelle d'environ gCC. Cn sait oue, lorsaue la température varie, la pression varie également, et que la force du ressurt et lus faible à basse température.La présente invention a pour but de remédier à ce phénomène, et d'obtenir un ressort à gaz dont la force reste sensiblement constante dans un large, domaine de température. Pour obtenir ce résultat, il est prévu, selon l'invention, que le ressort à gaz comprenne ---------- --------------- un moyen sensible à la température, ce moyen agissant pour faire varier le volume de l'enceinte soumise à la pression dans le même sens que la variation de température, de façon à maintenir la pression dans des limites préétablies. Selon une modalité préférée, le moyen sensible à la température est constitué par une pièce bilame ou un assemblage comprenant des pièces bilames, cette pièce ou cet assemblage de pièces étant en appui, d'une part, en un point flxe du ressort, et d'autre part, sur un des fonds, qui est mobile, la hauteur de ladite pièce ou assemblage augmentant quand la température baisse. On rappelle ici, pour mémoire, que les bilames sont des objets formés par liaison, par exemple par soudage, de parties, telles que des plaques, de métaux ou autres matériaux, ayant des coefficients de dilatation différents: sous l'effet d'une variation de température, les différences de dilatation induisent des variations de forme de l'objet ainsi composé. Suivant une modalité encore préférée, ledit assemblage est constitué par un empilement comportant des rondelles bilames tronconiques ou en forme de portion de sphère, dont la concavité change de sens avec la température, ces rondelles bilames étant séparées par des entretoises, également tronconiques ou en forme de portion de sphère, dont la concavité ne varie pas de sens avec la température, l'empilement étant réalisé de telle sorte oue, aux températures les plus hautes, rondelles et entretoises aient des concavités de même sers, Si bien ou'elles réalisent un empilement serré, alors ou'aux températures les plus basses, elles ont des concavités de sens alternes, réalisant ainsi un empilement de hauteur maximale. L'invention va être exposée plus en détaIl à l'aide d'exemples pratioues de réalisation, non limitatifs, illustrés à l'aide des dessins parmi lescuels Figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'un ressort à gaz selon l'invention. Figures 2A à 2E sont des coupes partielles montrant la situation d'un ressort à gaz selon l'invention à différentes températures. le ressort à gaz décrit à la figure 1 comprend une enceinte cylindrique 1, remplie de gaz sous pression, terminée à une extrémité par un fond 2, traversé par la tige 3 d'un piston L, comportant un passage de gaz 5, toute cette partie de ressort à gaz étant de type classique.Le fonc opposé de l'enceinte est constitué par un piston 6 muni d'un oint d'étarchéité 7, et qui est mobile à l'intérieur de l'enceinte t. l'extrémité de l'enceinte 1 comprend une pièce d'arrêt 8, oui peut n'autre pas étanche au gaz, et il est prévu entre cette pièce d'arrêt 8 et la partie arrière du piston 6, une série de rondelles bilames c, empilées les unes sur les autres.De telles rondelles, de forme tronconique, se trouvent couramment dans le commerce avec des spécifications diverses. le diamètre extérieur des rondelles 9 est tel que, dans leur position d'aplatissement maximal, elles puissent glisser librement à l'intérieur de l'enceinte 1. Les rondelles présentent toutes un évidement central 10, et elles sont en appui les unes sur les autres par les bords des évidements centraux 10, qui sont sensiblement de même diamètre. On sait que les rondelles bilames qu on trouve fréquemment, présentent une variation progressive de leur conicité en fonction de leur température, et que, en général, elles présentent une température de "déclenchement" ou la concavité change brusguement de sens. tans l'empilement représenté à la figurei,les concavités des rondelles 9 successives sont alternées. Cela corres-pond sensiblement à la hauter maximale de la pile et le piston est représenté à une distance de la pièce d'appui 8 çui est proche du maximum.Pour qwe la hauteur de l'empl- lament des rondelles sWit minimale, il est clair qu'il faut qu'une rondelle 9 sur deux change de concavité, de fac on cue toutes les rondelles aient leur concavité dirice vers le naut ou vers le bas de la fissure. On observera çue la situation ou l'empilement des rondelles a la plus grande hauteur correspond au volume minimal de la partie ae l'enceinte 1 oui est occupée par le gaz sous pression, c'est-à-dire aux conditions correspondant â la température la plus faible. Au contraire, la hauteur minimale de l'empilement desrondelles 9 correspondra aux conditions de température les plus élevées. le choix de la nature des rondelles 9, et de l'échelonnement de leur température de changement de concavités, relève de déterminations s mvles, cui svnt à la portée de l'homme de métier. On eut ainsi obtenir une variation de la pression de gaz, cul, sas être nulle, reste, en fonction de la température, entre des limites tablies a l'avance. Les figures 2A à 2E montrent de façon schématique, la structure à dIfférentes température d'un empilement formé de quatre rondelles 11, 12, 13, 14 ayant des températures de déclenchement respectives de ; -30 C, O C, +300C, +600C, ces rondelles bilames étant séparées par trois entretoises coniques 15, identiques et ayant toutes leur concavité dans le même sens. Les rondelles Il à 14 sont disposées de telle façon que, au-delà de 600 C, elles ont toutes leur concavité dans le m8me sens que celles des entretoises 15.Comme le montre la figure 2E, on a alors un empilement de hauteur minimale, chacue entretoise pénétrant dans la rondelle la plus proche et vice et versa. ku contraire, aux températures inférieures à -30 C, les concavités des rondelles bilames sont toutes de sens opposé à celles des entretoi- sas, s bien qu'on a un empilement de hauteur maximale (figure 2L). Dans l'intervalle, entre -30 C et +30 C, la disposition relative des rondelles et des entretoises varie an fonction des températures de déclenchement. Il convient cependant de noter que, même an dehors ae ces températures de déclenchement, la concavité des rondelles varie sans changer de sens, et que par consé- ouent la hauteur de l'empilement n'est pas constante. On voit que dans l'exemple choisi, on peut obtenir un fonctionnement acceptable à peu près entre -60 C et +909C. Bien entendu, le choix et le nombre des rondelles, et des entretoises, permettent de choisir å volonté les limites du domaine d'utilisation et les variations de la hauteur de l1empiiement, et par conséquent les variations de la pression interne du resscrt dans le domaine choisi. Dans l'exemple représenté, les rondelles bilames présentent un évidement axial 16, dans leouel pénètre un saillant de centrage 17 porté par l'entretoise. On observera qu l'empilement de la figure 1 est formé uniquement de rondelles successives, sans extretoise. Cette disposition présente cependant un inconvénient: si à la température maximale, pour obtenir un empilement de hauteur minimale, toutes les rondelles sont empilées avec leur concavité de même sens, lorsqu'on sera à la température la plus basse, toutes les rondelles auront changé de concavité, et formeront à nouveau un empilement de faible hauteur. Dans ce cas, la plage des températures acceptables est fortement limitée vers le bas. Si on le désire, l'espace situé entre le piston 6 et la pièce-support 8 peut être rempli d'un gaz à plus faible pression que celle qui règne dans la chambre contenant le piston 4. Dans ce cas, la pièce 8 sera constituée comme un fond étanche. REVENDICATlONS 1. Ressort à gaz comprenant une enceinte cylindrique (1), remplie de gaz sous pression, fermée par deux fonds étanches, et dans laquelle peut se déplacer un piston (4) solidaire d'une tige (3) qui traverse l'un des deux fonds (2, 6), ce piston divisant l'enceinte cylindrique en deux chambres qui communiquent à travers au moins un étranglement (5), caractérisé en ce qutil comprend un moyen sensible à la température, ce moyen agissant pour faire varier le volume de l'enceinte dans le même sens que la variation de température, de façon à maintenir la pression dans les limites préétablies lorsque ladite température varice. 2. Ressort à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen sensible à la température est constitué par une pièce ou un assemblage de pièces bilames (9), cette pièce ou cet assemblage de pièces étant en appui, d'une part en un point fixe (8) du ressort, et d'autre part, sur un fond (6) qui est mobile, la hauteur de ladite pièce ou assemblage diminuant quand la température s'élève. 3. Ressort à gaz selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit assemblage est constitué par un empilement comportant alternativement des rondelles bilames (11 à 14) tronconiques ou en forme de portion de sphère, et des entretoises non déformables (15) de forme analogue, ces rondelles et entretoises ayant des concavités de même sens à la température maximale d'utllisatgon prévue, et des concavités opposées à la température minimale d'utilisation prévue. 4. Ressort à gaz selon la revendication 3, caractérisé en ce que les rondelles bilames (11 à 14) présentent un évidement axial (16) dans lequel peut pénétrer un saillant de centrage (17) porté par l'entretoise (15) adjacente.