Brevet FR2633990A1 — publié le 19900112

La présente invention se rapporte au domaine de dispositifs mécaniques de verrouillage, en particulier du type o une tige peut avoir un mouvement de translation axiale & travers un logement, ayant un ou plusieurs ressorts & boudin qui serrent normalement la tige et la bloquent au logement, la tige pouvant être libérée par desserrage du ressort à boudin. Une activité inventive considérable a été dirigée vers le développement et l'amélioration des mécanismes de blocage linéaire à friction. Ces dispositifs sont caractérisés par un ou plusieurs ressorts à boudin qui sont coaxiaux à la tige. Une extrémité du ressort à boudin est fixée relativement au logement tandis que l'extrémité opposée est en engagement avec une douille rotative autour de la tige. A l'état normal, le ressort à boudin a un diamètre interne un peu plus petit que le diamètre de la tige et serre ainsi fermement la tige en un blocage à friction pour empacher un mouvement relatif de la tige à travers le logement. Un levier de déblocage peut être actionné, & la main ou autrement, pour faire tourner la douille rotative afin de dérouler momentanément le ressort à boudin pour augmenter son diamètre interne et libérer la tige pour sa translation axiale à travers le logement. Lorsque le levier de déblocage est relâché, le ressort à boudin reprend son état normal de serrage de la tige. Un exemple d'un blocage à friction à un seul ressort à boudin est montré dans le brevet U.S. No. 4 411 339 cédé à la même demanderesse, et publié au nom de Porter, le 25 Octobre 1983. Des blocages à friction ont trouvé une large application dans des Installations de sièges réglables de véhicules. Par exemple, le siège du conducteur dans une automobile est monté pour un mouvement coulissant vers et au loin du volant sur une paire de rails de montage et le siège est normalement bloqué sur l'un des rails au moyen d'un tel mécanisme de blocage à friction. Lorsque l'ajustement du siège est souhaité, l'occupant du siège actionne à la main le levier de déblocage, déplace le siège à la nouvelle position souhaitée et libère le levier pour maintenir le siège à sa nouvelle position. On a trouvé que tandis que de tels blocages étaient généralement capables d'une performance fiable, dans certaines circonstances, la tige peut cheminer à travers le logement, même si elle est serrée par le ressort à boudin de verrouillage. Cela peut se produire par exemple dans des conditions de vibrations importantes ou autres circonstances o une haute charge axiale est appliquée de manière répétée à la tige. Cela se produit dans des blocages à un seul ressort à boudin parce qu'il y a un degré inhérent d'asymétrie dans l'action de serrage du ressort qui n'est déroulé qu'à une seule extrémité. Des efforts ont été faits pour surmonter cette difficulté en prévoyant des mécanismes de blocage à deux ressorts tels que cela est révélé dans le brevet US No. 4 577 730 publié au nom de Porter, le 25 Mars 1986. Néanmoins, il existe une nécessité continue de mécanismes de blocage linéaire à friction ayant des caractéristiques positives de verrouillage de la tige sous des vibrations importantes ou bien des conditions intermittentes de charge. En particulier, on a besoin de blocages relativement compacts et simples à un seul ressort à boudin présentant un verrouillage redondant de sécurité positive pour maintenir la tige contre un cheminement à travers le ressort à boudin et également maintenir la tige dans le cas d'une rupture de structure du ressort à boudin. Un tel blocage redondant doit être d'une construction simple et économique et d'un fonctionnement peu compliqué. L'invention s'adresse au problème ci-dessus mentionné en prévoyant un mécanisme de blocage linéaire à friction du type ayant une tige pouvant avoir un mouvement de translation axiale à travers un logement, au moins un ressort à boudin de verrouillage axialement fixé au logement et ayant un diamètre interne tel que le ressort à boudin serre normalement la tige contre ce mouvement axial et un mécanisme de déblocage pouvant Stre actionné pour desserrer le ressort à boudin et ainsi libérer la tige pour un mouvement à travers le logement. Ce blocage linéaire est amélioré en prévoyant un élément de verrouillage de soutien monté sur le logement pour un mouvement vers ou au loin d'un engagement d'accouplement avec la tige. L'élément de soutien est chargé par ressort vers l'engagement d'accouplement avec la tige et maintient normalement la tige contre un mouvement axial à travers le logement. Dans un premier mode de réalisation, un agencement de déblocage du verrouillage de soutien est connecté entre l'élément de soutien et le mécanisme de déblocage du ressort à boudin de manière qu'un actionnement du mécanisme de déblocage du ressort à boudin dégage simultanément l'élément de soutien, pour ainsi libérer la tige pour un mouvement axial à travers le logement. Inversement, quand le levier de déblocage du ressort à boudin est libéré pour permettre au ressort à boudin de s'enrouler et de serrer de nouveau la tige, le mécanisme de soutien est également ainsi remis à une condition d'engagement de la tige dans laquelle le ressort et le verrouillage de soutien coopère pour maintenir la tige en place relativement au logement. Plus particulièrement, le ressort de verrouillage est maintenu entre une douille fixe non rotative et un manchon rotatif pour desserrer le ressort et libérer son serrage de friction sur la tige. Le manchon rotatif est pourvu d'un élément à came que fait fonctionner un agencement à galet de came pour dégager l'élément de soutien lors de la rotation de ce manchon, de manière que le ressort de blocage et l'élément de soutien puissent être libérés par actionnement d'un seul levier de déblocage. L'agencement à galet de came comprend un levier de déblocage du soutien qui pivote sur le logement avec un bord de galet de came sollicité par ressort en engagement de coincement avec l'élément à came et une extrémité libre servant à dégager l'élément de soutien lors de la rotation du manchon rotatif. Un seul ressort de sollicitation ayant deux langues extrêmes peut être agencé pour solliciter à la fois l'élément de soutien et le levier de déblocage du soutien. Le logement est avantageusement formé de deux moitiés opposées qui sont maintenues ensemble en soudant à une paire de douilles fixes A travers lesquelles glisse la tige. Dans un second mode de réalisation de l'invention, l'agencement à came cidessus est remplacé par un simple levier qui est fixé à l'extérieur du logement sur une broche qui est montée pour une rotation sur le logement transversalement à la tige. L'extrémité de la broche est normalement pourvue d'une poignée appropriée au moyen de laquelle la broche est tournée par un opérateur afin de libérer le blocage de sa condition normalement bloquée. Le levier est pourvu d'un doigt s'étendant parallèlement à l'axe de la broche à travers une fenêtre dans le logement et en engagement avec l'élément de soutien. Une portion généralement diamétralement opposée du levier de déblocage est mobile en engagement avec un levier de déblocage du ressort à boudin qui est fixé au manchon rotatif. L'agencement relatif est tel que, lors de la rotation de la broche de sa position normale à sa position de déblocage, le doigt sur le levier de déblocage déplace d'abord l'élément de soutien au loin d'un engagement avec la tige et le maintienne en condition dégagée. Lors d'une plus ample rotation de la broche, un bras généralement diamétralement opposé au doigt sur le levier principal de déblocage vient en engagement contre le levier de déblocage du ressort à boudin pour déplacer le levier de déblocage du ressort de sa position normalement bloquée à une position de déroulement des spires et ensuite la tige est complètement libérée du ressort à boudin et de l'élément de soutien pour un mouvement axial à travers le logement. 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 annexes donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation, et dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale du blocage perfectionné de cette invention montré à sa condition bloquée normale de manière redondante; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale telle que la figure 1, montrant le blocage en condition totalement débloquée et la tige montrée axialement déplacée vers la gauche par rapport à sa position de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective longitudinale du blocage, vue suivant la flèche 3-3 de la figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale avec le logement partiellement arraché pour exposer l'élément de soutien et le levier principal de déblocage que l'on peut voir en condition normale bloquée de manière redondante; - la figure 5 est une vue telle que la figure 4 avec l'élément de soutien en condition débloquée et le levier principal de déblocage Juste avant engagement avec le levier de déblocage du ressort à boudin; - la figure 6 est une coupe axiale du blocage faite suivant la.ligne 6-6 de la figure 4; et - la figure 7 est une vue partielle longitudinale avec le logement partiellement arraché, faite suivant la ligne 7-7 de la figure 5. En se référant aux dessins, la figure 1 montre un premier mode de réalisation du blocage mécanique perfectionné 10. Un logement 12 du type en coquille de clam se compose de deux moitiés opposées 12' dont une seule peut être vue à la figure 1 et qui sont vues Jointes à la figure 3. Une tige 16 peut glisser à travers deux douilles fixes non rotatives 14 qui sont disposées entre et soudées par points aux deux moitiés 12' du logement afin de fixer et de maintenir ensemble les moitiés de logement. Dans des buts de montage, un premier trou de montage 17 est prévu dans la tige 16 et un second trou de montage 21 est prévu dans chacune de deux moitiés du logement 12. La tige 16 est axialement mobile à travers le logement 12 et les deux douilles fixes 14. La tige 16 a une extrémité 18 qui est dentelée par un certain nombre de gorges parallèles circonférentielles 19 en forme de V, entre lesquelles sont définies des dents circonférentielles 20. Un ressort à boudin 22 est enroulé sur la tige 16 et il a un diamètre interne normal légèrement plus petit que le diamètre de la tige 16 de manière qu'il serre normalement la tige 16 en engagement serré par friction. La plus grande partie du ressort 22 est contenue dans un manchon tubulaire rotatif 28 qui est rotatif autour de la tige 16 dans le logement 12. Le ressort 22 se termine à chaque extrémité par des langues radiales 24. Une langue 24 est visible sur les dessins et est captive dans une fente radiale 26 dans une douille fixe 14. L'extrémité opposée du ressort 22 se trouve dans le manchon creux cylindrique rotatif 28 et se termine également par une langue extrême qui est de même en engagement radial avec le manchon rotatif 28 d'une manière conventionnelle. Le ressort à boudin 22 peut être desserré en tournant le manchon rotatif 28 en réponse à une force appliquée au levier de déblocage 30 afin d'augmenter le diamètre interne du ressort et de libérer son serrage sur la tige 16 qui devient alors libre de se déplacer axialement à travers les douilles 14, le manchon rotatif 28 et le logement 12. Un cliquet de verrouillage de soutien 32 pivote sur un arbre 34 supporté entre les deux moitiés de logement 12. Le cliquet de verrouillage de soutien 32 est mobile entre une condition d'engagement de la tige montrée à la figure 1 et une condition dégagée montrée à la figure 2. Le cliquet 32 a une paire de dents 32a configurée pour correspondre avec les gorges en V 19 de la tige 16. En condition normale bloquée du dispositif, le cliquet est sollicité par la langue 40 du ressort 36 en engagement d'accouplement avec la tige 16 par engagement des dents 32a avec les gorges 19 de la tige comme le montre la figure 1. Un levier de déblocage 46 du cliquet pivote sur l'arbre 48 et il est maintenu sous la sollicitation de la langue 44 du seul ressort de sollicitation 36 avec un bord de galet de came 54 contre un lobe de came 52 qui est formé à la surface extérieure du manchon tubulaire 28. En condition normale bloquée du dispositif 10 telle qu'on peut la voir sur la figure 1, le lobe de came 52 présente une portion de diamètre minimum vers le bord de galet de came 54 permettant au cliquet 32 d'engager et de s'accoupler à la tige 16 sous la sollicitation de la langue 40 du mime ressort 36. A cette condition bloquée normale du dispositif 10, le ressort à boudin de blocage 22 et le cliquet de soutien 32 coopèrent pour maintenir la tige 16 contre un mouvement axial à travers le logement 12. Tandis que le manchon rotatif 28 est tourné par actionnement du levier 30 dans la direction de la flèche R sur la figure 3, la dimension radiale du lobe de came 52 portant contre le bord de galet de came 54 du levier de déblocage 46 augmente graduellement, poussant le levier 46 dans le sens anti-horaire autour du pivot 48 comme cela est indiqué par la flèche P sur la figure 2 de manière que son extrémité libre 50 agisse contre l'extrémité 42 du blocage de soutien 32, faisant tourner le blocage de soutien dans le sens horaire autour du pivot 34 comme cela est indiqué par la flèche Q et élevant les dents 32a au loin des gorges 19 pour dégager le blocage de soutien 32. Lors d'une plus ample rotation du manchon 28, le ressort 22 est déroulé par rotation du manchon 28, donc la tige 16 est libérée pour un mouvement axial à travers le logement 12 et reste à cet état libre tandis que le levier de déblocage 30 est maintenu à la position de déblocage de la tige montrée aux figures 2 et 3 contre la tendance du ressort 22 à retourner à son état normal de diamètre réduit. Un second mode de réalisation de cette invention est montré aux figures 4 à 7 o le blocage 100 est similaire au blocage 10 des figures 1 à 3 par le fait qu'il contient une tige 16 axialement mobile à travers un logement 12 assemblé de deux moitiés opposées 12' comme on peut mieux le voir à la figure 6. La tige 16 se déplace à travers deux douilles fixes non rotatives 14 dont une seule est visible à la figure 4, l'autre étant cachée sous la portion non arrachée du logement 12. Un ressort à boudin de blocage 22 est enroulé sur la tige 16, axialement entre les deux douilles 14, et il serre normalement la tige 16 afin de la maintenir contre une translation axiale à travers le logement et les douilles. Le ressort à boudin 22 se termine par deux langues opposées, dont une est en engagement avec la douille fixe visible 14, la langue opposée étant fixée au manchon tubulaire rotatif 28 auquel est fixé un levier de déblocage 30 du ressort à boudin qui dépasse radialement. Lors de la rotation du manchon rotatif cylindrique creux 28, le ressort 22 est desserré à une extrémité et son diamètre interne est agrandi afin de libérer son serrage sur la tige 16, libérant cette dernière pour un mouvement axiale rotatif. Les éléments communs aux deux blocages 100 et sont désignés par les mêmes chiffres de référence sur les dessins. Le blocage de la figure 4 est montré avec un ressort d'extension 102 comprimé entre le logement 12 et l'extrémité 15 de la tige 16. Le ressort 102 entratne la tige 16 à son extension maximale hors du logement lors du déblocage du mécanisme de blocage. Un tel ressort d'extension est facultatif selon l'application particulière du mécanisme de blocage et un agencement d'un ressort d'extension similaire peut être prévu dans le blocage 10 des figures 1-3. Le blocage 100 est pourvu d'un mécanisme de verrouillage redondant qui comprend un élément de verrouillage de soutien 132 qui pivote sur l'arbre transversal 134 entre une position de blocage o les dents 136 sont en engagement de correspondance avec les gorges en V 19 qui sont définies entre les dents circonférentielles 20 de la tige 16 à proximité de l'extrémité 18 de la tige, comme sur la figure 1, et une position de déblocage o les dents 136 sont espacées de la tige 16 comme sur la figure 2. L'élément de soutien 132 est normalement entrainé par ressort en engagement de blocage avec l'extrémité dentelée de la tige 16 à la condition montrée à la figure 1. Une broche 160 est montée pour une rotation sur le logement 12 transversalement à la tige 16 et elle a une extrémité externe libre 162 sur laquelle sera normalement monté un levier ou bouton de déblocage d'une taille appropriée pour son facile fonctionnement. Transversalement à la broche 160 est monté un levier principal de déblocage 164 comme on peut mieux le comprendre en se référant aux figures 6 et 7. Le levier 164 est rotatif avec la broche 160 et le levier comprend un doigt 166 de libération du blocage de soutien qui dépasse à travers une fenêtre dans le logement entre la tige 16 et l'extrémité libre radialement externe du blocage de soutien 132. Lors d'une rotation horaire de la broche 160, suggérée sur la figure 5, l'extrémité du doigt 166 est en contact avec le bord 168 du blocage du soutien, le faisant pivoter dans le sens antihoraire au loin d'un engagement avec les dentelures sur _a tige 16. Lors d'une plus ample rotation de la broche 160, le bras allongé 170 du levier vient en contact avec l'extrémité libre du levier de déblocage 30 et déplace le levier 30 à sa position de desserrage du ressort, les leviers 164 et se déplaçant sur des traJets circulaires qui se trouvent dans des plans mutuellement perpendiculaires. Le doigt 166 maintient le blocage de soutien 132 dégagé de la tige 16 sur tout l'arc additionnel de rotation de la broche qui est nécessaire pour actionner le levier de déblocage du ressort 30. Le levier principal 164 est construit afin de dégager d'abord le blocage de soutien 132 en suivant un relativement petit angle de rotation et avant de débloquer le ressort 22 afin d'éviter de transmettre la charge axiale du ressort 102 ou autre charge sur la tige 16 au blocage de soutien 132 avant dégagement. - il - REVENDICATIONS 1. Blocage mécanique et linéaire à verrouillage à sécurité positive du type ayant une tige (R) pouvant avoir un mouvement de translation axiale à travers un logement (12), un moyen formant ressort à boudin (22) fixé au logement (12) et serrant normalement la tige (16) contre ce mouvement axial et un moyen de déblocage (30) pouvant être actionné pour desserrer le ressort à boudin (22) et ainsi libérer la tige (16) pour le dit mouvement axial, caractérisé par un moyen de verrouillage de soutien (32, 132) qui est monté sur le logement (12) pour un mouvement vers et au loin d'un engagement d'accouplement entre la tige (16) et le logement (12) et un moyen (36) sollicitant normalement le moyen de verrouillage (32, 132) vers l'engagement d'accouplement pour maintenir la tige (16) contre son mouvement axial indépendamment du ressort à boudin (22). 2. Blocage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen (46, 52, 54) activement connecté pour dégager le moyen de verrouillage (32) lors d'un actionnement du moyen de déblocage (30) pour ainsi libérer la tige (16). 3. Blocage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen formant manchon (28) rotatif autour de la tige (16) pour desserrer le ressort à boudin (22) en réponse à l'actionnement du moyen de déblocage, le moyen de dégagement précité comprenant un moyen formant came (52) associé au manchon rotatif (28), configuré, agencé et connecté pour dégager le moyen de verrouillage de soutien (32) lors d'une rotation du manchon (48) à une position de déblocage. 4. Blocage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de dégagement comprend de plus un moyen formant levier de déblocage du soutien (46) mobile par le moyen formant came (52) pour dégager le moyen de verrouillage de soutien (32). 5. Blocage selon l'une.des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de sollicitation précité est un - 12 - ressort (36) chargeant le moyen de verrouillage (32) qui est monté sur le logement (12), qui a une langue (24) à une première extrémité qui sollicite le moyen de verrouillage (32) en engagement avec la tige (16) et une langue (24) à une seconde extrémité sollicitant le levier de déblocage de soutien (46) en engagement de came avec le manchon rotatif (28). 6. Blocage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de soutien (32) pivote sur le logement (12) et est denté pour un engagement avec une section à gorges (18) de la tige (16). 7. Blocage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (16) peut glisser à travers un moyen formant douille fixe (14) et en ce que le logement (12) se compose sensiblement de deux moitiés opposées (12') qui sont maintenues ensemble par soudage au moyen formant douille fixe (14). 8.Blocage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen formant manchon (28) rotatif autour de la tige (16) pour desserrer le ressort à boudin (22) en réponse à l'actionnement du moyen de déblocage (30) 9. Blocage selon l'une des revendications 1, 2 et 8, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage de soutien est un cliquet denté (32). 10. Blocage selon l'une des revendications 1, 2, 8 et 9, caractérisé en ce que le moyen de dégagement du soutien comprend un moyen formant came (52) sur le manchon rotatif (28) et un moyen formant galet de came (54) servant à dégager le moyen de verrouillage de soutien (32) de la tige (16). 11. Blocage selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen formant galet de came (54) est sollicité vers le moyen formant came (52) par le moyen formant ressort (36). 12. Blocage selon l'une des revendications 1, 2, 8 à 11, caractérisé en ce que le moyen de sollicitation précité est un ressort à boudin de chargement (36) ayant deux langues extrêmes (40,44), l'une (40) desdites langues sollicitant le moyen de verrouillage de soutien (32) vers un engagement avec - 13 - la tige (16) l'autre (44) desdites langues sollicitant le moyen formant galet de came (46,54) en relation de coincement avec le moyen formant came (52). 13. Blocage selon l'une des revendications 1, 2, 8 à 12, caractérisé en ce que le moyen formant galet de came est un levier de déblocage du soutien (46) qui pivote sur le logement et qui a un bord (54) de galet de came, une extrémité libre dudit levier (46) dégageant le verrouillage de soutien (32) de la tige (16) lors de la rotation du manchon rotatif (28) à une position de déblocage de la tige (16). 14. Blocage selon la revendication 1 ou 8, caractérisé par une broche (160) sur le logement (12), rotative tranversalement à la tige (16); et un levier (164) sur la broche ayant un premier moyen (166) pour dégager d'abord le moyen de verrouillage (132) lors d'une rotation de la broche à une première position et un second moyen (170) servant à desserrer le ressort à boudin (22) lors d'une plus ample rotation de la broche (160). 15. Blocage selon la revendication 14, caractérisé en ce que le levier (164) est monté à l'extérieur du logement (12). 16. Blocage selon la revendication 15, caractérisé en ce que le premier moyen (166) s'étend dans ledit logement à travers une fenêtre dans ledit logement. 17. BLocage selon la revendication 14, caractérisé en ce que le secon moyen (170) sert à faire tourner le moyen formant manchon rotatif (28) lors de plus ample rotation de la broche (160). 18. Blocage selon la revendication 1, caractérisé par un moyen formant levier principal (164) rotatif sur le logement (12) à une première position pour dégager d'abord le moyen de verrouillage (132) et pour actionner ensuite le moyen de déblocage du ressort à boudin (22) lors d'une plus ample rotation du moyen formant levier principal (164) pour ainsi libérer la tige (16). 19. Blocage selon la revendication 18, caractérisé en ce que le moyen précité de libération du ressort à boudin (22) comprend un moyen formant manchon (28) rotatif pour desserrer - 14 - le ressort à boudin (22) et un moyen formant levier radial fixé au manchon (28), le moyen formant levier principal (164) engageant ledit moyen formant levier radial lors de ladite plus ample rotation pour ainsi faire tourner ledit moyen formant manchon et libérer ladite tige. 20. Blocage selon la revendication 1 ou 8, caractérisé par une broche (160) rotative sur le logement (12) transversalement à la tige (16); et un second levier (164) sur la broche (160) monté extérieurement au logement (12) ayant un premier moyen (166) pour dégager d'abord le moyen de verrouillage (132) lors de la rotation de la broche (160) à une première position et un second moyen (170) servant à la rotation du manchon rotatif (28) lors d'une plus ample rotation de la broche (160).