Brevet FR2689950A3 — publié le 19931015

FR 2689950 A3 19931015 FR 9204299 A 19920408 i RESSORT A FLUIDE FONCTIONNANT AU GAZ POUR LE REGLAGE D'UN SIEGE EN HAUTEUR L'invention concerne un ressort à fluide, de façon plus particulière un ressort à fluide utilisant un gaz sous pression au lieu d'huile hydraulique pour donner une meilleure résistance que celle donnée par les ressorts à fluide de l'art antérieur. Un ressort à fluide de l'art antérieur comporte un cylindre intérieur et un cylindre extérieur, verticaux et tubulaires Le cylindre intérieur est disposé coaxialement dans le cylindre extérieur de façon à définir entre eux un espace annulaire Un élément d'accrochage inférieur assure l'étanchéité des extrémités inférieures du cylindre intérieur et du cylindre extérieur Un piston est disposé, avec liberté de déplacement, dans le cylindre inté- rieur de façon à diviser l'intérieur du cylindre intérieur en une chambre intérieure hydraulique, étanche, et une chambre intérieure non hydraulique. Une tige de piston connecte le piston à l'ensemble formant base et passe à travers l'élément fixe inférieur Une garniture d'étanchéité annulaire est disposée, avec liberté de mouvement, dans l'espace annulaire de façon à diviser l'espace annulaire en une chambre extérieure hydraulique, étanche, et une chambre extérieure non hydraulique Un élément d'accrochage supérieur assure l'étanchéité des extré- mités supérieures du cylindre intérieur et du cylindre extérieur et présente un passage qui fait communiquer entre elles la chambre intérieure hydraulique et la chambre extérieure hydraulique Toutes les chambres hydrauliques, intérieure et extérieure, ainsi que le passage, sont remplis d'un liquide hydraulique. Une structure d'assise est portée sur l'élément d'accrochage supérieur Une vanne, actionnée à la 1 main, est montée sur l'élément d'accrochage supérieur et on la manoeuvre sélectivement pour ouvrir ou fermer le passage Un corps élastique est disposé à l'inté- rieur de la chambre extérieure non hydraulique de façon à contraindre la garniture d'étanchéité annu- laire à se déplacer en direction de l'élément d'accrochage supérieur. Lorsque l'on manoeuvre la vanne pour ouvrir le passage, c'est-à-dire lorsque l'on applique sur l'élément d'accrochage supérieur une force, dirigée vers le bas, supérieure à la force de contrainte du corps élastique, le cylindre intérieur et le cylindre extérieur se déplacent vers le bas par rapport à la tige de piston de façon à faire passer le liquide, de la chambre intérieure, dans la chambre hydraulique extérieure, par le passage De même, si on applique àl'élément d'accrochage supérieur une force, dirigée vers le bas, inférieure à la force de contrainte du corps élastique, le corps élastique pousse la garniture d'étanchéité annulaire en direction de l'élément d'accrochage supérieur de façon à faire passer le liquide, de la chambre hydrau- lique extérieure, dans la chambre hydraulique intérieure, déplaçant ainsi le cylindre intérieur et le cylindre extérieur, vers le haut par rapport à la tige de piston. L'ensemble formant la base d'un siège présente un trou fileté pour se visser avec l'extrémité filetée du piston Un manchon est fixé sur l'ensemble formant la base de façon à empêcher la poussière de pénétrer dans le cylindre intérieur et dans le cylindre extérieur. Bien que l'on puisse facilement régler la hauteur du siège au moyen du ressort à fluide mentionné ci- dessus, il se trouve que la tige de piston a un 1 diamètre de 8 mm Il n'est pas facile de supporter une structure d'assise (P) en position stable avec une tige de piston d'un diamètre de 8 mm Construire une tige de piston d'un diamètre plus grand augmenterait le coût de production du ressort à fluide du fait de la structure spécifique complexe de la tige de piston. Une caractéristique principale de la présente invention est de proposer un ressort à fluide qui puisse donner une plus grande stabilité que le ressort à fluide antérieur tout en réduisant son coût de fabrication. Une seconde caractéristique de la présente invention est de proposer un ressort à fluide uti- lisant un gaz sous pression qui puisse s'employer dans un support d'assise de façon à fournir un effet élastique stable dans ledit support d'assise. Conformément à la présente invention, le ressort à fluide comporte un premier élément tubulaire présentant une extrémité supérieure fermée et une extrémité inférieure ouverte et un second élément tubulaire qui peut coulisser dans le premier élément tubulaire Le second élément tubulaire contient un piston qui le divise en une chambre étanche supérieure et une chambre étanche inférieure La tige de piston passe à traversl'extrémité supérieure fermée du second élément tubulaire pour se connecter à l'extrémité supérieure, étanche, du premier élément tubulaire. Le piston comporte une vanne qui s'ouvre ou se ferme lorsque l'on manoeuvre un bouton-poussoir prévu sur l'extrémité supérieure, fermée, du premier élément tubulaire. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux dans la descrip- tion détaillée suivante, incluant les dessins, qui 1 représentent tous une forme non limitative de la présente invention et sur lesquels: la figure 1 représente un ressort à gaz de la présente invention; la figure 2 représente le ressort à gaz de la présente invention en service; la figure 3 représente le ressort à gaz de la présente invention fixé à une manche de l'élément formant assise; la figure 4 représente, à échelle agrandie, une vue d'une seconde vanne employée dans le ressort à gaz de la présente invention; et la figure 5 représente, à échelle agrandie, une vue de la seconde vanne illustrant la configu- ration lorsque l'on ferme le passage interconnectant la portion supérieure et la portion inférieure d'un cylindre intérieur employé dans le ressort à gaz de la présente invention. En se reportant aux figures 1 et 2, un ressort à gaz de la présente invention à utiliser dans un siège comporte un premier élément tubulaire ( 1) présentant une extrémité inférieure ouverte, une extrémité supérieure ouverte et un premier élément d'étanchéité ( 11) qui assure l'étanchéité hermétique de l'extrémité supérieure ouverte, ainsi qu'un second élément tubulaire ( 2) présentant une extrémité inférieure ouverte qui est rendue étanche au moyen d'un second élément d'étanchéité ( 21), et une extrémité supérieure ouverte qui est rendue étanche au moyen d'un troisième élément d'étanchéité ( 22). Il est important de noter que le troisième élément d'étanchéité ( 22) est constitué de plusieurs portions dont chacune présente une ouverture centrale traversante ( 23), la portion inférieure présentant, comme représenté sur la figure 1, une ouverture 1 centrale ( 231) plus grande dont le but sera décrit ci-dessous. Un piston ( 4) est placé, avec liberté de coulissement, dans le second élément tubulaire ( 2) et divise ce dernier en une chambre supérieure étanche ( 25) et une chambre inférieure étanche ( 24) remplie d'un gaz sous pression tel que de l'azote Le piston présente une ouverture axiale ( 41) qui est obturée par une soupape ( 53) placée dans la chambre inférieure étanche ( 24). Dans la réalisation préférée, la tige de piston ( 4) a la forme d'un tube creux allongé ( 3) dont le diamètre extérieur est exactement le même que celui de l'ouverture ( 23) de deux portions, lui permettant ainsi de coulisser, de façon ajustée, dans ces deux portions avec un jeu existant entre l'extérieur du tube allongé ( 3) et la paroi intérieure de la portion inférieure du troisième élément d'étanchéité ( 22). Le tube creux allongé ( 3) présente une ouverture radiale ( 31) formée dans sa paroi, près de l'endroit o l'extrémité inférieure de cette même paroi vient se solidariser avec le piston ( 4) L'extrémité supérieure du tube allongé ( 3) est connectée, de façon sûre, au premier élément d'étanchéité ( 11) placé dans le premier élément tubulaire ( 1) De cette façon, le premier et le second éléments tubulaires ( 1, 2) sont connectés l'un à l'autre. Dans le tube allongé ( 3) est placée une tige poussoir ( 5) dont une extrémité inférieure est connectée à la soupape du piston ( 4) et dont une extrémité supérieure sort hors du tube allongé ( 3) pour se connecter avec un bouton-poussoir ( 52) Le bouton- poussoir ( 52) contient un corps élastique ( 51) qui contraint la tige poussoir ( 5) en position haute, tirant ainsi l'extrémité inférieure de la 1 tige poussoir ( 5) pour qu'en condition normale elle obture le robinet à soupape ( 53) du piston ( 4). Une chose à noter est que le tube allongé ( 3) et la tige poussoir ( 5) sont faits, de façon connue, pour passer de façon hermétiquement étanche dans l'ouverture centrale des deux portions du troisième élément d'étanchéité ( 22) et dans l'ouverture axiale ( 41) du piston ( 4), respectivement On fixe alors l'extrémité inférieure du second élément tubulaire ( 2) à un élément formant la base d'un support d'assise ( 6) et on peut placer une partie formant assise (non représentée) sur l'extrémité supérieure du premier élément tubulaire ( 1). Dans la partie supérieure du support d'assise on peut placer un élément formant manche ( 61) pour maintenir dans l'axe le premier élément tubulaire ( 1), comme représenté sur la figure 3. Après qu'un personne s'est assise sur la partie formant assise, elle appuie sur le bouton poussoir ( 52) vers le bas, poussant ainsi l'extrémité infé- rieure de la tige poussoir ( 5) pour ouvrir le robinet à soupape ( 53) du piston ( 4) Le gaz sous pression qui se trouve dans la chambre étanche inférieure ( 24) va passer dans la chambre étanche supérieure ( 25) en passant par l'ouverture axiale ( 41) du piston ( 4) et par l'ouverture radiale ( 31) du tube allongé ( 3) Le gaz qui pénètre dans la chambre étanche supérieure ( 25) continue à pousser le piston ( 4) vers le bas jusqu'à ce que le premier élément tubulaire ( 1) arrive à une hauteur prédéterminée ou jusqu'à ce qu'il soit délibérément arrêté A ce moment le robinet à soupape ( 53) se ferme du fait de la descente du piston ( 4) Pendant que la partie formant assise descend, la personne peut relâcher le bouton-poussoir ( 52), fermant ainsi le robinet 1 a soupape ( 53), Lorsqu'e Lle estime avoir obtenu la hauteur correcte. Lorsque le premier élément tubulaire ( 1) se trouve à la hauteur prédéterminée, le gaz qui se trouve dans la chambre étanche supérieure et le gaz qui se trouve dans la chambre étanche inférieure ( 24,25) sont sous la même pression et le robinet à soupape ( 53) est en position fermée La chambre supérieure ( 25) a un volume inférieur à celui de la chambre inférieure ( 24) du fait de la présence du tube allongé ( 3) et le gaz qui s'y trouve est plus comprimé que le gaz qui se trouve dans la chambre inférieure ( 24) Après un certain délai, si la personne souhaite relever la hauteur de la partie formant assise, il lui suffit d'appuyer à nouveau sur le bouton- poussoir ( 52), ouvrant ainsi le robinet à soupape Le gaz sous pression qui se trouve dans la chambre étanche supérieure ( 25) est comprimé par le poids de la personne assise de sorte que le gaz va refluer dans la chambre étanche inférieure ( 24) en passant par l'ouverture radiale ( 31) du tube allongé ( 3) et par l'ouverture axiale ( 41) du piston. Le gaz qui pénètre dans la chambre étanche inférieure pousse le piston ( 4) vers le haut de sorte que la portion formant assise, montée sur le premier tubu- laire ( 1), va monter à une hauteur supérieure à la hauteur prédéterminée L'utilisateur peut choisir la hauteur comme de la façon précédente. En se reportant à la figure 4, dans une réalisation préférée, la tige poussoir ( 5) présente une extrémité inférieure élargie ( 55) avec un épau- lement ( 56) qui y est formé et elle est connectée à la soupape ( 53) Le piston ( 4) présente une portion ( 42) de section étroite qui est formée dans l'ouver- ture axiale ( 41) du piston ( 4) et qui a un diamètre 1 intérieur supérieur à celui de l'extrémité agrandie ( 55), et un élément d'étanchéité ( 7) enserre la tige poussoir ( 5) et il est placé dans l'ouverture axiale ( 41) du piston ( 4) près de la portion ( 42) à section étroite L'élément d'étanchéité ( 7) comporte une saillie annulaire ( 31) dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre de l'extrémité agrandie ( 55) mais supérieur à celui de la portion ( 42) de section étroite du piston ( 4) Lorsque l'on pousse la tige poussoir ( 5) vers le bas pour ouvrir le robinet à soupape ( 53), le gaz sous pression qui se trouve dans la chambre inférieure ( 24) va passer dans la chambre supérieure ( 25) par le jeu formé entre la surface extérieure de l'extrémité agrandie ( 55) et la saillie annulaire ( 71) de l'élément d'étan- chéité ( 7) et par le jeu formé entre la surface extérieure de l'extrémité agrandie ( 55) et la surface intérieure de la portion ( 42) de section étroite. Après la fermeture du robinet à soupape ( 53), comme représenté sur la figure 5, la saillie annulaire ( 71) sert de garniture d'étanchéité supplémentaire, empêchant le gaz sous pression qui se trouve dans la chambre supérieure ( 25) de refluer dans la chambre inférieure ( 24). Une importante caractéristique de l'assise qui utilise le ressort à gaz de la présente invention est que cette assise est stable en comparaison de l'assise utilisée avec le ressort à fluide de l'art antérieur Le coût de production du ressort à gaz de la présente invention est faible, de sorte que le siège fabriqué avec un tel ressort à gaz est comparativement moins coûteux qu'avec le ressort à fluide de l'art antérieur. REVENDICATIONS 1 Ressort à f Luide fonctionnant au gaz pour Le réglage d'un siège en hauteur comportant un premier élément tubulaire ( 1) et un second élément tubulaire ( 2); caractérisé par le fait que ledit premier élément tubulaire ( 1) présente une extrémité inférieure ouverte, une extrémité supérieure ouverte et un premier élément d'étanchéité ( 11) qui obture de façon hermétique ladite extrémité supérieure ouverte; par le fait que ledit second élément tubulaire ( 2) présente une extrémité inférieure ouverte, une extrémité supérieure ouverte, un second élément d'étanchéité ( 21) qui obture de façon hermétique ladite extrémité inférieure ouverte, et un troisième élément d'étanchéité ( 22) qui obture de façon hermé- tique ladite extrémité supérieure ouverte, ledit troisième élément d'étanchéité ( 22) présentant une ouverture centrale ( 23) traversante, ladite extrémité supérieure dudit second élément tubulaire ( 2) étant emmanchée, avec liberté de coulissement, dans ladite extrémité inférieure ouverte dudit premier élément tubulaire ( 1); par le fait qu'un piston ( 4) est placé, à ajustement coulissant, dans ledit second élément tubulaire ( 2) et qu'il divise ledit second élément tubulaire ( 2) en une partie supérieure ( 25) et une partie inférieure ( 24) qui est remplie de gaz sous pression, ledit piston ( 4) présentant une ouverture ( 41) coaxiale avec l'axe dudit second élément tubu- laire ( 2); par le fait qu'un élément tubulaire allongé ( 3) est placé dans ledit premier élément tubulaire ( 1) et présente un corps de paroi comportant une ouverture axiale alignée avec ladite ouverture ( 41) dudit piston ( 4), une première extrémité fixée audit premier élément d'étanchéité ( 11) dudit premier 1 O élément tubulaire ( 1) et une seconde extrémité qui, en passant par ladite ouverture centrale ( 23) dudit troisième élément d'étanchéité ( 22), stétend dans ledit second élément tubulaire ( 2) pour se connecter, de façon sûre, avec ledit piston ( 4), ledit corps de paroi présentant une ouverture radiale ( 31) qui y est formée près dudit piston ( 4); par le fait qu'une tige poussoir ( 5) est placée dans ladite ouverture axiale dudit élément tubulaire allongé ( 3) et présente une première extrémité qui sort hors de ladite ouverture axiale dudit élément tubulaire allongé ( 3) et une seconde extrémité qui, en passant par ladite ouverture ( 41) dudit piston ( 4), vient se connecter avec une soupape ( 53) placée dans ladite portion inférieure ( 24) dudit second élément tubulaire ( 2), pour relier ledit premier élément tubulaire ( 1) avec ledit second élément tubulaire ( 2); par le fait qu'un corps élastique ( 51) est placé sur ladite extrémité supérieure dudit premier élément tubulaire ( 1) et contraint ladite tige poussoir ( 5) vers le haut pour permettre à ladite soupape ( 53) d'obturer ladite ouverture ( 41) dudit piston ( 4); par le fait qu'un bouton poussoir ( 52) est connecté à ladite première extrémité dudit élément tubulaire allongé ( 3) pour pousser ladite soupape ( 53) pour ouvrir ladite ouverture ( 41) dudit piston ( 4), permettant ainsi au gaz sous pression de pénétrer dans ladite partie supérieure ( 25) dudit second élément tubulaire ( 2); et par le fait que des éléments d'étanchéité hermé- tique et de maintien sont respectivement placés dans ladite ouverture centrale dudit troisième élément d'étanchéité ( 22), entre ledit troisième élément d'étanchéité ( 22) et ledit élément tubulaire allongé 1 1 1 ( 3) et dans ladite ouverture axiale dudit élément tubulaire allongé ( 3), entre ladite tige poussoir ( 5) et ledit élément tubulaire allongé ( 3). 2 Ressort à fluide comme revendiqué dans la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit troisième élément d'étanchéité ( 22) est constitué d'au moins deux portions d'éléments dtétanchéité, dont chacune présente une ouverture centrale, ladite ouverture centrale ( 231) de ladite portion ( 221) d'élément d'étanchéité qui est voisine dudit piston ( 4) ayant un diamètre supérieur à celui de ladite portion d'élément d'étanchéité qui est éloignée dudit piston ( 4). 3 Ressort à fluide comme revendiqué dans la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite extrémité inférieure dudit second élément tubulaire ( 2) est emmanchée et fixée dans une extrémité inférieure dudit troisième élément tubulaire ( 6), ledit troisième élément tubulaire ( 6) présentant une extrémité supérieure dans laquelle un élément formant manche ( 61) est placé pour tenir dans l'axe ladite extrémité inférieure dudit premier élément tubulaire ( 1) lorsque ce dernier ( 1) est placé dans ledit élément formant manche ( 61). 4 Ressort à fluide comme revendiqué dans la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite ouverture ( 41) dudit piston ( 4) présente en outre une section ( 42) qui est plus étroite que la section restante de ladite ouverture et qui y est formée à distance de ladite soupape ( 53), ladite tige poussoir ( 5) présentant une portion ( 55) qui a un diamètre supérieur à celui de la portion restante de ladite tige poussoir ( 5), ladite section étroite ( 42) présentant un diamètre intérieur supérieur au diamètre de ladite portion, un élément d'étanchéité 1 ( 7) étant installé autour de ladite tige poussoir ( 5) dans ladite section restante et ayant un diamètre intérieur inférieur au diamètre de ladite portion ( 55) mais supérieur à celui de la portion restante de ladite tige poussoir ( 5).