Brevet FR2586279A1 — publié le 19870220

Ressort pneumatique. L'invention se rapporte à un ressort pneumatique. Les ressorts pneumatiques sont utilisés couram- ment pour équilibrer le poids des couvercles de coffre et des capoismoteur des véhicules automobiles, et ils sont prévus pour maintenir ces couvercles de coffre et ces capots-moteur dans une position d'ouverture prédéterminée. Par ailleurs, de tels ressorts pneumatiques peuvent être utilisés comme éléments de circuits électriques traversant l'espace défini par le châssis du véhicule,,d'une part, et le couvercle de coffre ou le capot-moteur, d'autre part. Dans de tels cas, une unité de commutation peut être in- cluse dans le ressort pneumatique pour ouvrir et fermer le circuit. On connaît du Modèle d'Utilité allemand DE 7 736 254 un ressort pneumatique comportant un com- mutateur, ce dernier étant prévu pour allumer l'éclairage intérieur du coffre. Dans ce cas, un contact déplaçable radialement est désengagé lorsque le coffre est fermé, de sorte que l'éclairage intérieur du coffre est déclenché automatiquement en fonction de la position du couvercle, En raison des tolérances du ressort pneumatique et de ses points d'articulation sur le véhicule, des problèmes se posent avec un tel agencement en ce qui concerne la fonction de commutation, car il existe différents angles d'ouverture du couvercle pour lesquels la fonction de commutation est déclenchée. Pour ces raisons de sécurité, on dépasse de relativement grands angles d'ouverture avant que commen-ce la fonction de commutation, ce qui n'a pas d'importance pour l'allumage et l'extinction d'un disposi- tif d'éclairage intérieur, mais n'est pas souhaité pour la mise en route d'un dispositif antivol. L'invention a pour objet un ressort pneumatique à commutateur, dont les fonctions de commutation répondent à de faibles déplacements angulaires du couvercle du coffre 2t ce résultat étant obtenu par des moyens constructifs les plus simples possibles et avec une haute fiabilité opéra- tionelle. L'invention se rapporte donc à un ressort pneu- matique comportant un organe formant cylindre ayant un axe, une surface interne de glissement ainsi que deux extrémités, l'ensemble définissant une cavité interne, une unité de guidage et d'étanchéité pour une tige de piston à au moins une des deux extrémités, un organe formant tige de piston ayant une surface externe de glissement guidée axialement par l'unité de guidage et d'étanchéité, de façon à avoir un mouvement axial par rapport au cylindre et étant isolée électriquement du cylindre, des moyens d'actionnement dans cette cavité agissant sur la tige de piston dans sa direc- tion axiale, le cylindre constituant la partie côté-cylindre d'un circuit de conduction électrique, la tige de piston constituant la partie côtétige de ce circuit de conduction électrique et, une unité de commutation étant prévue pour sélectivement connecter et déconnecter ces deux parties de circuit de conduction électrique en réponse au mouvement relatif de ces organes. Un tel ressort pneumatique est caractérisé en ce que l'unité de commutation comporte un élément de contact électriquement conducteur glissant avec friction contre la surface de glissement de l'un de ces organes, deux faces d'aboutement étant prévues sur l'autre organe, de façon à autoriser un déplacement axial limité de l'élément de contact par rapport à l'autre organe, ces deux faces d'aboutement définissant les positions extrêmes respectives de l'élément de contact par rapport à l'autre organe, l'élément de contact étant connecté électriquement à la partie de circuit de conduction électrique de l'autre organe dans l'une de ces positions extrêmes et étant isolé de cette même partie de circuit de conduction élec- trique de l'autre organe dans une autre position extrême la surface de glissement du premier organe constituant une portion de la partie de circuit de conduction élec- trique du premier organe, l'unité de commutation étant actionnable en fonction du sens de déplacement de l'organe formant tige de piston par rapport à l'organe formant cylindre. Du fait que l'unité de commutation est localisée à l'intérieur du cylindre du ressort pneumatique, on aboutit à une réalisation très simple et à haut degré de fiabilité opérationelle, du fait que le commutateur lui- même est protégé de l'environnement extérieur. Même de très petits angles d'ouverture du couvercle suffisent à déclencher le commutateur, c'est-àdire que le commutateur répond à de faibles mouvements de déplacement de la tige de piston et est en conséquence optimal pour une instal- lation antivol. Aucun ajustement du commutateur n'est nécessaire lorsque le ressort pneumatique est utilisé dans différentes réalisations, car l'unité de commutation est auto-ajustable. La sensibilité de l'opération de commuta- tion à un déplacement relatif de la tige de piston, le cylindre et les parties constructives qui lui sont connec- tées, peuvent être ajustés par réglage de la distance axiale des faces d'aboutement. Cette distance axiale peut être rendue très petite, de sorte que le mouvement axial autorisé pour l'élément de contact est de l'ordre de grandeur de 0,5 à 5mm, préférentiellement de 1 à 3 mm. L'invention sera mieux comprise, et ses avanta- ges ainsi que d'autres caractéristiques ressortiront, au cours de la description suivante d'exemples préférentiels de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - Figure 1 montre un ressort pneumatique en coupe longitudinale, avec un commutateur placé à l'inté- rieur du cylindre et agissant en fonction du sens du déplacement. - Figure 2 montre un détail du ressort pneumatique au niveau du piston, en vue agrandie; - Figure 3 montre une forme de réalisation dans laquelle un support de contact séparé est fixé avec le piston sur la tige de piston. Le ressort pneumatique représenté sur la Figure 1 est fixé de manière pivotante à une extrémité du couvercle (non représenté), lui-même monté pivotant autour d'un axe horizontal, et à son autre extrémité à une pièce (également non représentée) fixée à la carosserie. Pour de plus amples détails sur l'arrangement général du dispositif, on se référera au Brevet US A. 3.919.509 et, plus particulière- ment, aux Figures 2 et 3 de ce Brevet américain. Comme éléments de fixation sont ici utilisés par exemple les manchons arrondis 23, 22, électriquement isolants, fixés respectivement à l'extrémité inférieure d'un cylindre 2 et sur une tige de piston 3. L'intérieur du cylindre 2 est rempli d'un gaz pressurisé qui exerce sur la tige de piston 3 une force de poussée vers l'extérieur, la tige de piston 3 étant guidée et isolée de manière étanche par rapport à l'extérieur à l'extrémité du cylindre au moyen d'un joint d'étanchéité 4 électriquement isolant et d'un guide 5. L'extrémité de la tige 3 qui pénètre à l'inté- rieur du cylindre porte l'ensemble-piston 6, qui est pourvu d'un passage d'amortissement 30, indiqué sur la Figure 2. L'ensemble-piston 6 est constitué d'un piston en forme de disque 7, électriquement conducteur et d'un piston en forme de disque 8, électriquement isolant. Le piston isolant 8 glisse sur une surface interne de glis- sement 2a du cylindre 2, et le piston conducteur 7 est isolé de la surface de glissement 2a par un espace 21, comme indiqué sur la Figure 2. Un anneau de piston métal- lique 9 est guidé en déplacement axial dans une gorge annulaire 10. L'anneau métallique 9, en raison de la friction sur la surface interne 2a du cylindre 2, se place de lui-même, selon le sens de déplacement, soit sur la surface de contact électrique 11 formée par le dis- que 7, soit sur la surface isolante 12 formée par le disque 8. A l'extrémité inférieure du cylindre, une cosse de connexion électrique 13 du cylindre est fixée de manière électriquement conductive au cylindre 2, tandis que la tige de piston 3 porte à son extrémité supérieure, toujours de manière électriquement conductive, la cosse de connexion électrique 14. Les deux cosses de connexion 14, 13 sont isolées électriquement du châssis du moteur du véhicule et du couvercle par les manchons isolants 22 et 23, de sorte que le circuit électriquement conducteur défi- ni par le ressort pneumatique peut être isolé électriquement de la masse du moteur du véhicule et du couvercle. De la sorte, le circuit électrique défini par le ressort pneumati- que peut être inclus dans une portion de circuit de poten- tiel différent de celui de la masse. Sur la Figure 1, l'anneau métallique 9 repose sur la surface de contact 11 du disque conducteur 7. L'anneau 9 prend cette position pendant toute la durée du mouvement de poussée vers l'extérieur de la tige de piston 3 du cylindre 2, de sorte que le contacteur est fermé et qu'il relie donc électriquement le cylindre 2, à travers le dis- que de piston électriquement conducteur 7, à la tige de piston métallique 3. En cas de mouvement de rentrée de la tige de piston 3, l'anneau 9, comme montré sur la Figure 2, se place lui-même, en raison de la friction sur la paroi interne du cylindre 2, contre la surface isolante 12 du disque de piston isolant 8. Dans ce cas, le commu- tateur électrique constitué par l'anneau métallique 9 et les disques 7 et 8 est ouvert, c'est-à-dire que la liaison électrique entre le cylindre métallique 2 et la tige de piston 3 est interrompue. On peut voir sur les Figures 1 et 2 que le commutateur électrique répond à de très petits déplacements entre le cylindre 2 et la tige 3. La fonction de commutateur dépend du mouvement piston-tige et agit sur toute la course du ressort pneumatique. La sensibilité de la fonction de commutateur est dépendante de la différence en distance axiale entre la surface de contact 11 et la surface isolante 12, d'une part, et de la dimension axiale de l'anneau métallique 9, d'autre part. Cette différence peut être très faible, comme indiqué ci-dessus. La Figure 3 montre une forme de réalisation dans laquelle par exemple la tige de piston 3 est reliée électriquement à un porte-contact électriquement conduc- teur, ou cage 15, qui comporte une gorge annulaire 16 dans laquelle l'élément annulaire métallique de contact 9 est positionné de manière déplaçable axialement. Le piston d'amortissement 19, également fixé sur la tige de piston 3, peut être réalisé par exemple en matière plasti- que synthétique, ceci étant aussi vrai pour l'anneau de piston 28. De façon que le porte- contact 15 ne gêne pas la fonction du passage 30, soit il est pourvu de conduites de liaison 18, soit l'anneau métallique 9 ne repose pas contre la paroi interne du cylindre 2 sur toute sa circon- férence. Dans la position représentée, l'anneau métallique 9 repose sur la face inférieure de la gorge annulaire 16 du porte-contact 15, de sorte que le contacteur est fermé, c' est-à-dire qu'une connexion électriquement conductrice est établie à partir de la tige métallique de piston 3, à travers la cage métallique 15, l'élément conducteur annu- laire 9, et la face interne de glissement 2a. On obtient cet état de choses lors du mouvement de sortie de la tige de piston 3 par rapport au cylindre 2. Lorsque l'on enfon- ce la tige de piston 3 dans le cylindre 2, l'élément de contact annulaire 9, en contact avec friction avec la surfa- ce interne 2a du cylindre 2, se place de lui-même contre l'anneau en matière plastique 17 qui forme une surface isolante, et donc interrompt la connexion électrique entre le cylindre 2 et la tige de piston 3. Dans les formes de réalisation qui viennent d'être décrites, il est aisément possible d'inverser de ma- nière égale la fonction de commutateur. En échangeant le disque conducteur 7 et le disque isolant 8 selon les Figures 1 et 2, et en plaçant l'anneau de plastique 17 sur la face inférieure de la gorge annulaire 16 sur la Figure 3, on ob- tient le résultat selon lequel lorsque l'on fait se rentrer la tige de piston 3, le circuit électrique entre le cylindre 2 et la tige 3 est fermé, tandis que ce circuit est interrom- pu pour le mouvement de sortie de la tige 3. On voit que l'ac- tionnement du commutateur électrique de ce ressort pneumati- que n'est pas déterminé par des points d'actionnement fixes et prédéterminés, mais qu'il dépend uniquement du sens de dépla- cement de la tige de piston, tandis que, comme mentionné précédemment, un faible mouvement relatif entre la tige de piston et le cylindre déclenche la fonction de commutation. Par suite, un tel commutateur combiné avec le ressort pneuma- tique devient indépendant des tolérances sur les points de fixation et des tolérances sur la longueur nors-tout du res- sort pneumatique lui-même. Pour ces raisons, il est particu- lièrement adapté au déclenchement d'un circuit électrique ou électronique de commutation pour dispositif antivol. On comprend aisément que l'unité de communation peut aussi être placée de manière adjacente à l'extré- mité supérieure du ressort pneumatique sur la Figure 1. On peut, par exemple, prévoir un élément de contact annu- laire 25 engagé avec friction sur la tige de piston 3, com- me représenté sur la Figure 1. Cet élément de contact annulaire 25 vient en appui lors du mouvement de sortie contre la pièce isolante 26, de sorte que le circuit est ouvert, et lors du mouvement de rentrée de la tige de pis- ton 3 il vient en appui contre l'étranglement radial 27 du cylindre 2, de sorte que le circuit est fermé. Bien évidemment, l'élément de contact annulaire doit là encore être électriquement conducteur et doit être en contact électrique conductif et à friction avec la surface externe 3a de la tige de piston 3. Bien que des modes spécifiques de réalisation de l'invention ont été représentés et décrits en détails pour illustrer l'application des principes inventifs, il est évident que l'invention est susceptible d'être réali- sée sous d'autres formes sans sortir du cadre de ces principes. Les numéros de référence dans les revendica- tions ont pour seul but de faciliter la compréhension, et ne sont en aucune façon restrictifs. REVENDICATIONS 1.- Ressort pneumatique comportant un organe formant cylindre (2) ayant un axe, une surface interne de glisse- ment (2a) ainsi que deux extrémités, l'ensemble définis- sant une cavité interne, une unité (5, 4) de guidage et d'étanchéité pour une tige de piston à au moins une des deux extrémités, un organe formant tige de piston (3) ayant une surface externe de glissement (3a) guidée axialement par l'unité (5, 4) de guidage et d'étanchéité de façon à avoir un mouvement axial par rapport au cylin- dre (2) et étant isolée électriquement du cylindre (2), des moyens d'actionnement dans cette cavité agissant sur la tige de piston (3) dans sa direction axiale, le cylin- dre constituant la partie côté-cylindre d'un circuit de conduction électrique, la tige de piston (3) constituant la partie côté-tige de ce circuit de conduction électri- que et, une unité de commutation étant prévue pour sélec- tivement connecter et déconnecter ces deux parties de circuit de conduction électrique en réponse au mouvement relatif de ces organes (2, 3), caractérisé en ce que l'uni- té de commutation comporte un élément de contact (9) élec- triquement conducteur glissant avec friction contre la surface de glissement de l'un (2) de ces organes (2, 3), deux faces d'aboutement (11, 12) étant prévues sur l'autre organe (3), de façon à autoriser un déplacement axial limi- té de l'élément de contact (9) par rapport à l'autre organe (3), ces deux faces d'aboutement (11, 12) définis- sant les positions extrêmes respectives de l'élément de contact (9) par rapport à l'autre organe (3), l'élément de contact (9) étant connecté électriquement à la partie de circuit de conduction électrique de l'autre organe (3) dans l'une de ces positions extrêmes et étant isolé de cette même partie de circuit de conduction électrique de l'autre organe (3) dans une autre position extrême, la surface de glissement (2a) du premier organe (2) consti- tuant une portion de la partie de circuit de conducteur électrique du premier organe (2), l'unité de commutation étant actionnable en fonction du sens de déplacement de l'organe formant tige de piston par rapport à l'organe formant cylindre. 2.- Ressort pneumatique selon la Revendication 1., carac- térisé en ce qu'au moins une des parties de circuit de conduction électrique comporte un élément de connexion élec- trique (13, 14) sur l'organe respectif (2, 3), extérieure- ment à la cavité. 3.- Ressort pneumatique selon l'une des Revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie côté-cylindre du circuit de conduction électrique comporte le matériau constitutif du cylindre (2). 4.- Ressort pneumatique selon l'une des Revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie côté-tige du circuit de conduction électrique comporte le matériau constitutif de la tige de piston (3). 5.- Ressort pneumatique selon l'une des Revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de contact (9) est en contact à friction avec la surface interne (2a) du cylindre (2). 6.- Ressort pneumatique selon l'une des Revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la tige de piston (3) est équipée d'un ensemble piston (6) à l'intérieur de la ca- vité. 7.- Ressort pneumatique selon la Revendication 6, carac- térisé en ce que l'élément de contact (9) est un anneau- piston électriquement conducteur faisant partie de l'en- semble-piston (6), qui glisse avec friction contre la surface interne (2a) du cylindre (2), les faces d'aboute- ment (11, 12) étant définies par les faces d'extrémité, dirigées substantiellement suivant l'axe, d'une gorge annulaire de l'ensemblepiston (6), cette gorge annulaire étant adaptée à l'anneau-piston (9). 8.- Ressort pneumatique selon l'une des Revendications 1 à 7, caractérisé en ce que -l'une (11) des faces d'aboutement (11, 12) est une face d'aboutement électriquement conduc- trice et fait partie de la partie de conduction électrique de l'autre organe (3), l'autre face d'aboutement (12) étant la face d'aboutement isolante. 9.- Ressort pneumatique selon l'une des Revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que l'ensemble-piston (6) comporte au moins deux disques (7, 8) axialement adjacent, ces disques (7, 8) définissant la gorge annulaire, l'un (7) des disques (7, 8) étant électriquement conducteur, faisant par ailleurs partie de la partie côté-tige du circuit de conduction élec- trique, et étant par ailleurs électriquement isolé de la partie côtécylindre du circuit de conduction électrique, un autre (8) de ces disques (7, 8) étant en matériau iso- lant et coulissant sur la surface interne de glissement (2a) du cylindre (2) 10.- Ressort pneumatique selon l'une des Revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la tige de piston (3) est équipée d'un organe en forme de cage annulaire (15) à l'intérieur de la cavité, cette cage annulaire (15) définis- sant autour de l'axe une gorge annulaire ouverte radiale- ment vers l'extérieur, cette gorge recevant un élément an- nulaire (9) servant d'élément électriquement conducteur, cette gorge annulaire ayant par ailleurs une première face d'extrémité dirigée substantiellement axialement et formant une portion de la partie côtétige du circuit de conduction électrique et en outre une autre face d'extrémité isolée élec- triquement de la partie côté-tige du circuit de conduction électrique, cet élément annulaire (9) pouvant être mis en contact avec la surface interne de glissement (2a) du cylindre (21 et cette surface interne de glissement (2a) du cylindre (2) constituant une portion de la partie côté-cylindre du cir- cuit de conduction électrique. 11.- Ressort pneumatique selon l'une des Revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le circuit de conduction élec- trique est inclus dans un circuit d'actionnement d'un dispositif anti-effraction. 12.- Ressort pneumatique selon l'une des Revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est équipé d'organes mécani- ques de connexion (23, 22) sur le cylindre (2) et sur la tige de piston (3), destinés à le connecter mécaniquement à une pièce de châssis ou à une pièce de fermeture telle qu'un couvercle de coffre de véhicule automobile. 13.- Ressort pneumatique selon la Revendication 12, caractérisé en ce que les organes mécaniques de connexion (22, 23) isolent le ressort pneumatique de la pièce de châssis et de la pièce de fermeture. 14.- Ressort pneumatique selon l'une des Revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ses moyens d'actionnement com- portent un fluide pressurisé dans la cavité. 15.- Ressort pneumatique selon l'une des Revendications 6 à 14, caractérisé en ce que l'ensemble-piston (6) divise la cavité en deux chambres de travail, ces deux chambres de travail étant interconnectées à travers l'ensemble- piston (6) par des moyens de passage (30) 16.- Ressort pneumatique selon la Revendication 15, caractérisé en ce que les moyens de passage (30) sont équipés de moyens d'amortissement.