FR2689950A3 - Gas powered fluid spring for height adjustment of a seat. - Google Patents
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Abstract
Le ressort à gaz comporte un premier élément tubulaire (1) à l'extrémité supérieure obturée et à l'extrémité inférieure ouverte et un second élément tubulaire (2), à extrémité supérieure et inférieure obturées, qui coulisse dans le premier élément tubulaire (1). Un piston (4), placé dans le second élément tubulaire (2), le divise en une chambre supérieure (25) et une chambre inférieure (24) remplie de gaz sous pression. La tige de piston, connectée à l'extrémité supérieure du premier élément tubulaire (1), est traversée par une tige poussoir (52) qui ouvre une soupape (53).The gas spring comprises a first tubular element (1) at the closed upper end and at the open lower end and a second tubular element (2), with closed upper and lower end, which slides in the first tubular element (1 ). A piston (4), placed in the second tubular member (2), divides it into an upper chamber (25) and a lower chamber (24) filled with pressurized gas. The piston rod, connected to the upper end of the first tubular member (1), is crossed by a push rod (52) which opens a valve (53).
Description
ii
RESSORT A FLUIDE FONCTIONNANT AU GAZ GAS-OPERATED FLUID SPRING
POUR LE REGLAGE D'UN SIEGE EN HAUTEUR FOR ADJUSTING A HEIGHT SEAT
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 The invention relates to a fluid spring, more particularly a fluid spring using a pressurized gas instead of hydraulic oil to give better resistance than that given.
par les ressorts à fluide de l'art antérieur. by the fluid springs of the prior art.
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, A fluid spring of the prior art comprises an inner cylinder and an outer cylinder, vertical and tubular The inner cylinder is arranged coaxially in the outer cylinder so as to define an annular space between them A lower hooking element ensures the sealing lower ends of the inner cylinder and the outer cylinder A piston is arranged,
avec liberté de déplacement, dans le cylindre inté- with freedom of movement, in the internal cylinder
rieur de façon à diviser l'intérieur du cylindre intérieur en une chambre intérieure hydraulique, laughing so as to divide the interior of the interior cylinder into an interior hydraulic chamber,
étanche, et une chambre intérieure non hydraulique. waterproof, and a non-hydraulic interior chamber.
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 A piston rod connects the piston to the base assembly and passes through the lower fixed element. An annular seal is arranged, with freedom of movement, in the annular space so as to divide the annular space into a hydraulic, sealed outer chamber and a non-hydraulic outer chamber One element
d'accrochage supérieur assure l'étanchéité des extré- upper hooking ensures the watertightness of the
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 upper mounts of the inner cylinder and the outer cylinder and has a passage which communicates between them the inner hydraulic chamber and the outer hydraulic chamber All the inner and outer hydraulic chambers, as well as
le passage, sont remplis d'un liquide hydraulique. the passage, are filled with a hydraulic fluid.
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 A seat structure is carried on the upper hooking element A valve, actuated by 1 hand, is mounted on the upper hooking element and is operated selectively to open or close
le passage Un corps élastique est disposé à l'inté- the passage An elastic body is arranged inside
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 of the non-hydraulic outer chamber so as to force the annular seal to move in the direction of the element
d'accrochage supérieur.upper hooking.
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 When the valve is actuated to open the passage, that is to say when a force, directed downwards, greater than the stress force of the elastic body is applied to the upper hooking element, the inner cylinder and the outer cylinder move downward relative to the piston rod so as to pass the liquid, from the inner chamber, into the outer hydraulic chamber, through the passage Similarly, if one applies to the element upper catching force, directed downwards, lower than the stressing force of the elastic body, the elastic body pushes the annular seal in the direction of the upper catching member
façon à faire passer le liquide, de la chambre hydrau- way to pass the liquid, from the hydrau-
lique extérieure, dans la chambre hydraulique intérieure, déplaçant ainsi le cylindre intérieur et le cylindre extérieur, vers le haut par rapport outer link, in the inner hydraulic chamber, thus moving the inner cylinder and the outer cylinder, up relative
à la tige de piston.to the piston rod.
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 The assembly forming the base of a seat has a threaded hole for screwing with the threaded end of the piston. A sleeve is fixed on the assembly forming the base so as to prevent dust from entering the internal cylinder and the outer cylinder. Although you can easily adjust the height
du siège au moyen du ressort à fluide mentionné ci- seat by means of the fluid spring mentioned above
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 above, it turns out that the piston rod has a diameter of 8 mm It is not easy to support a seat structure (P) in a stable position with a piston rod of diameter 8 mm Build a larger diameter piston rod would increase the cost of producing the fluid spring due to the complex specific structure of the
tige de piston.piston rod.
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 A main feature of the present invention is to provide a fluid spring which can give greater stability than the previous fluid spring while reducing its manufacturing cost. A second feature of this
invention est de proposer un ressort à fluide uti- invention is to provide a fluid spring used
lisant un gaz sous pression qui puisse s'employer dans un support d'assise de façon à fournir un effet reading a gas under pressure which can be used in a seat support so as to provide an effect
élastique stable dans ledit support d'assise. stable elastic in said seat support.
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 According to the present invention, the fluid spring comprises a first tubular element having a closed upper end and an open lower end and a second tubular element which can slide in the first tubular element The second tubular element contains a piston which divides it into a upper sealed chamber and a lower sealed chamber The piston rod passes through the closed upper end of the second tubular member to connect to the end
supérieure, étanche, du premier élément tubulaire. upper, sealed, of the first tubular element.
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 The piston has a valve which opens or closes when a push button provided on the upper, closed end of the first tubular member is operated. Other features and benefits of the
présente invention apparaîtront mieux dans la descrip- present invention will appear better in the 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, The following detailed description, including the drawings, which all represent a non-limiting form of the present invention and in which: Figure 1 shows a gas spring of the present invention; Figure 2 shows the gas spring of the present invention in service; Figure 3 shows the gas spring of the present invention attached to a sleeve of the seat member; Figure 4 shows, on an enlarged scale, a view of a second valve used in the gas spring of the present invention; and FIG. 5 represents, on an enlarged scale,
une vue de la seconde vanne illustrant la configu- a view of the second valve illustrating the configuration
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 when closing the passage interconnecting the upper portion and the lower portion of an inner cylinder used in the gas spring
de la présente invention.of the present 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 Referring to Figures 1 and 2, a gas spring of the present invention for use in a seat has a first tubular member (1) having an open bottom end, an open top end and a first sealing member (11) which hermetically seals the open upper end, as well as a second tubular element (2) having an open lower end which is sealed by means of a second sealing element (21), and an upper end open which is sealed
au moyen d'un troisième élément d'étanchéité ( 22). by means of a third sealing element (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 It is important to note that the third sealing element (22) consists of several portions, each of which has a through central opening (23), the lower portion having, as shown in FIG. 1, a central opening 1 (231) larger whose purpose will be described below. A piston (4) is placed, with freedom of sliding, in the second tubular element (2) and divides the latter into a sealed upper chamber (25) and a sealed lower chamber (24) filled with a gas under pressure such as nitrogen The piston has an axial opening (41) which is closed by a valve (53) placed in the lower chamber
étanche ( 24).waterproof (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 In the preferred embodiment, the piston rod (4) has the shape of an elongated hollow tube (3) whose outside diameter is exactly the same as that of the opening (23) of two portions, thus allowing it to slide. , in an adjusted manner, in these two portions with a clearance existing between the exterior of the elongated tube (3) and the interior wall of the portion
inférieure du troisième élément d'étanchéité ( 22). bottom of the third sealing element (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 The elongated hollow tube (3) has a radial opening (31) formed in its wall, near the place where the lower end of this same wall is joined to the piston (4) The upper end of the elongated tube ( 3) is securely connected to the first sealing element (11) placed in the first tubular element (1) In this way, the first and second tubular elements
( 1, 2) sont connectés l'un à l'autre. (1, 2) are connected to each other.
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 In the elongated tube (3) is placed a push rod (5), one lower end of which is connected to the piston valve (4) and one upper end of which comes out of the elongated tube (3) to connect with a push button (52) The push button (52) contains an elastic body (51) which constrains the push rod (5) in the high position, thus pulling the lower end of the 1 push rod (5) so that in normal condition it
obture le robinet à soupape ( 53) du piston ( 4). closes the globe valve (53) of the 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 One thing to note is that the elongated tube (3) and the push rod (5) are made, in a known manner, to pass hermetically sealed in the central opening of the two portions of the third sealing element (22) and in the axial opening (41) of the piston (4), respectively The lower end of the second tubular element (2) is then fixed to an element forming the base of a seat support (6) and a seat part (not shown) on the upper end of the first
élément tubulaire ( 1).tubular element (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 In the upper part of the seat support, a handle element (61) can be placed to hold the first tubular element in the axis.
( 1), comme représenté sur la figure 3. (1), as shown in Figure 3.
Après qu'un personne s'est assise sur la partie formant assise, elle appuie sur le bouton poussoir After a person sits on the seating part, they press the push button
( 52) vers le bas, poussant ainsi l'extrémité infé- (52) downwards, thus pushing the lower end
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 of the push rod (5) to open the globe valve (53) of the piston (4) The pressurized gas which is in the lower sealed chamber (24) will pass through the upper sealed chamber (25) through the axial opening (41) of the piston (4) and through the radial opening (31) of the elongated tube (3) The gas which enters the upper sealed chamber (25) continues to push the piston (4) downwards until the first tubular element (1) arrives at a predetermined height or until it is deliberately stopped At this time the globe valve (53) closes due to the descent of the piston (4) While the seat part descends, the person can release the push button (52), thereby closing the valve 1 with valve (53), when he believes he has obtained the
hauteur correcte.correct height.
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 When the first tubular element (1) is at the predetermined height, the gas which is in the upper sealed chamber and the gas which is in the lower sealed chamber (24,25) are under the same pressure and the valve to valve (53) is in the closed position The upper chamber (25) has a volume smaller than that of the lower chamber (24) due to the presence of the elongated tube (3) and the gas therein is more compressed than the gas in the lower chamber (24) After a certain period of time, if the person wishes to raise the height of the seat part, they need only press the push button (52) again, thereby opening the globe valve The pressurized gas in the upper sealed chamber (25) is compressed by the weight of the seated person so that the gas will flow back into the lower sealed chamber (24) through the radial opening ( 31) of the tube
allongé ( 3) et par l'ouverture axiale ( 41) du piston. elongated (3) and through the axial opening (41) of the piston.
Le gaz qui pénètre dans la chambre étanche inférieure pousse le piston ( 4) vers le haut de sorte que la The gas entering the lower sealed chamber pushes the piston (4) upwards so that the
portion formant assise, montée sur le premier tubu- seat portion, mounted on the first tube
laire ( 1), va monter à une hauteur supérieure à la hauteur prédéterminée L'utilisateur peut choisir area (1), will rise to a height greater than the predetermined height The user can choose
la hauteur comme de la façon précédente. the height as in the previous way.
En se reportant à la figure 4, dans une réalisation préférée, la tige poussoir ( 5) présente Referring to Figure 4, in a preferred embodiment, the push rod (5) has
une extrémité inférieure élargie ( 55) avec un épau- an enlarged lower end (55) with a shoulder
lement ( 56) qui y est formé et elle est connectée à la soupape ( 53) Le piston ( 4) présente une portion element (56) formed therein and it is connected to the valve (53) The piston (4) has a portion
( 42) de section étroite qui est formée dans l'ouver- (42) of narrow section which is formed in the opening
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 axial ture (41) of the piston (4) and which has an inner diameter 1 greater than that of the enlarged end (55), and a sealing element (7) grips the push rod (5) and it is placed in the axial opening (41) of the piston (4) near the portion (42) of narrow section The sealing element (7) has an annular projection (31) whose internal diameter is less than the diameter of the end enlarged (55) but greater than that of the portion (42) of narrow cross section of the piston (4) When the push rod (5) is pushed down to open the globe valve (53), the gas under pressure which is in the lower chamber (24) will pass into the upper chamber (25) by the clearance formed between the outer surface of the enlarged end
( 55) et la saillie annulaire ( 71) de l'élément d'étan- (55) and the annular projection (71) of the sealing element
chéité ( 7) et par le jeu formé entre la surface extérieure de l'extrémité agrandie ( 55) et la surface size (7) and by the clearance formed between the outer surface of the enlarged end (55) and the surface
intérieure de la portion ( 42) de section étroite. interior of the portion (42) of narrow section.
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 After closing the globe valve (53), as shown in Figure 5, the annular projection (71) serves as an additional seal, preventing the pressurized gas in the upper chamber (25) from backing up. bedroom
inférieure ( 24).lower (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 An important characteristic of the seat which uses the gas spring of the present invention is that this seat is stable in comparison with the seat used with the fluid spring of the prior art The production cost of the gas spring of the present invention is weak, so that the seat made with such a gas spring is comparatively less expensive than with the spring
à fluide de l'art antérieur.fluid of the prior art.
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