WO1989006768A1 - Dispositif equilibrateur d'une charge deplaçable, eventuellement variable, comprenant un systeme de friction pour immobiliser ladite charge - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a device intended to balance a possibly variable load which can be moved by acting on it, said device comprising a spring housed in a tube and exerting, on an element, which is linked to the load and which slides in said tube when said load moves, an action antagonistic to that exerted by the load, a friction system being provided to provide a frictional force, depending on the value of the load, opposing the displacement and capable of ensuring the immobilization of the load in each of the positions chosen for said load.
  • Such a device can be used, for example, for a support for a hair dryer helmet carried by a foot which rests on the ground; such a support comprises a spring housed in a tube fixed on the foot, this spring supporting the weight of the helmet by means of a second sliding tube telescopically in the first.
  • a vertical force By exerting a vertical force on the helmet, it is brought to the desired level, the spring ensuring the balance of the helmet's weight for one of the positions of its travel.
  • the force exerted by the spring is different from the load: it is therefore necessary to block the helmet at the chosen point of travel by a complementary system; one can, for example, fix it using a screw biocage system.
  • a friction system with sufficient friction to compensate for the difference between the force of the spring and the weight of the helmet in order to automatically maintain the chosen position. Friction systems are already known which are used for balancing devices of the aforementioned type.
  • FIG. 1 A first type of friction system of the prior art is shown in Figure 1.
  • This device comprises two coaxial cylindrical tubes 1, 2, the upper tube 2 being slidably mounted in the upper part of the tube 1.
  • the tube 2 is intended to carry a load by its free end.
  • a flange 3 prevents any sliding play between the two tubes.
  • a washer 4 In the lower region of the tube 1 is fixed a washer 4 having a central perforation 5, which receives the first end of a rod 5 arranged along the axis of the tubes 1 and 2.
  • the rod 6 ends, at its other end, by a part 11 of smaller diameter.
  • the washer 4 serves as a support for a helical spring 9 housed inside the tube 1. On the spring 9 is applied a washer 10 freely traversed by the rod 6.
  • the tube 2 is supported, by its lower edge, on the washer 10.
  • the part 11 of the rod 6 is threaded and extends inside the tube 2.
  • a rubber pad 16 traversed by the threaded part 11 and surmounted by a washer 17 on which a clamping nut 16 is supported, which cooperates with the threading of the part it.
  • the tightening of the nut 18 allows the pad 15 to be crushed and, consequently, the widening of the diameter of the free upper base of the shell 15, to ensure friction of the deformable side wall of said shell against the wall inside of the tube 2.
  • the tightening of the nut 18 causes the friction to be adjusted; the spring 9 balances the weight of the hair dryer helmet for one point of its stroke and the friction must be greater than the difference between the reaction of the spring and said weight for all the other points of said stroke.
  • the friction force decreases with the wear of the element 15 and with the crushing over time of the pad 16.
  • FIG. 2 A second type of friction system of the state of the technology is shown in FIG. 2.
  • This friction system is also in place in a device constituted by coaxial cylindrical tubes 101 and 102 similar to tubes 1 and 2 of the system previously described.
  • the tube 101 comprises, along its upper cord, a sliding collar 103 similar to the collar 3 of the tube 1.
  • a washer 104 which serves as support for the lower end of a spring 109.
  • the upper end of the spring 109 supports an annular part 122, on which fits the box of the tube 102.
  • a wedge 106 carried by the washer 104 makes it possible to define the internal limit of the stroke of the tube 102 when the part 122 comes to bear on it; the upper limit of said stroke is defined by a diametrical key 123 which crosses the tube 102 projecting on either side of said tuoe and is capable of abutting against and under the sliding collar 103.
  • the tube 102 is crossed diametrically by two cylindrical tubes 124, 125 arranged perpendicularly to one another.
  • Each of the tubes 124 and 125 contains an axial spring, respectively 124a and 125a, pushing against the internal wall of the tube 101 two cylindrical studs, respectively 124b. and 125b, arranged at its two ends and sliding freely in the tubes 124. 125.
  • This device has substantially the same drawbacks as the device previously described: on the one hand, the friction force decreases with the wear of the studs 124b, 125b, wear which causes elongation of the springs 124a, 125a, and, consequently, a weaker thrust; there is no adjustment possible except by replacing the worn studs; on the other hand, if wear is not taken into account, the friction force, resulting from the thrust of the springs 124a, 125a on the pads 124b, 125b remains constant; it follows that it can be adapted to a constant load to compensate for the maximum value of the difference between the fixed load and the thrust of the spring, variable for the different points of the race; on the other hand, if the load is variable, the initial setting must be defined for the maximum of the load, hence a very hard maneuver when the load is light; Finally, the number of parts making up this device is also relatively high, which is the case for preceding.
  • the present invention overcomes the aforementioned drawbacks and proposes, for this purpose, to equip the load balancing devices of the type described above with a simple friction system, the friction force of which is proportional to the load, which is applied to it, the action of wear being moreover automatically compensated.
  • the present invention therefore relates to a device for balancing a displaceable load, possibly variable, the displacement of said load being consecutive to an action exerted on it, said device comprising a spring which is housed in a tuDe and which exerts, on a element linked to the load and slidably mounted in said tube, an action antagonistic to that exerted by the load on said element, a friction system being provided to provide a frictional force opposing the movement of the element in the tube and to immobilize the load for any position of the element on its course, characterized in that said friction system comprises, on the one hand, a female friction part carrying externally a rubbing part intended to ensure a rolling on the internal wall of the tube and susceptible to an elastic perimeter expansion, and, on the other hand, a male pusher intended to ensure er, by cooperation with the female friction piece, the perimeter expansion of the trotting part of said friction piece, the female friction piece and the push rod being pressed against each other by the opposite forces exerted on the one hand, by the sliding element
  • the friction piece advantageously comprises a flat bottom, by which it bears against the member, other than the pusher, which exerts on it a force substantially in the direction of the axis of the tube , said flat bottom being connected to a side wall widening towards the outside and externally comprising the rubbing part, said side wall comprising a plurality of radial slots intended to allow the perimeter expansion of said rubbing part.
  • the male pusher preferably has, on the side of its support on the friction piece, a convex surface whose shape is adapted to allow a sliding support on an area of the side wall of the rrietion piece.
  • the friction piece is disposed on the side of the clamp, its rubbing part coming to bear against the internal wall of the tube, and the bearing piece is pushed against the friction piece by the sliding element; the friction piece is supported on the spring by means of a member distributes the forces and the pusher has a wall opposite to that cooperating with the friction piece, which is adapted to allow ia to bear on it from the 'sliding element linked to cnarge.
  • the tube which contains the spring is a cylindrical tube of section circular; in this case, the friction piece and the pusher bear against each other by frustoconical walls, the friction part of the friction piece being substantially cylindrical; it can be provided that the side wall widening towards the outside of the friction piece is frustoconical and delimited at its periphery by a cylindrical wall constituting the rubbing part, the radial slots of said side wall being formed along generatrices of the trunk of cone and regularly distributed around the axis of said truncated cone.
  • the friction piece and the pusher can be made of hard rubber or plastic, the friction surfaces between these two pieces and between the friction piece and the tube having to be rigid and smooth.
  • the device according to the invention for a hair dryer helmet mounted on a foot resting on the ground.
  • the foot carries a vertical tube, where a spring is housed, the load to be balanced being constituted by the hair dryer helmet;
  • the sliding element linked to the load is constituted by a second tube, which engages iesccp ically in the first and by means of which the spring supports the weight of the load, the friction system being disposed between the spring and the free bottom edge of the second tube.
  • the device according to the invention for a hair dryer helmet mounted at the end of an oscillating arm, which pivots about a substantially horizontal axis;
  • the arm consists of a tube containing a fixed stop on which abuts one of the ends of a spring, the other end of said spring resting on a washer;
  • a movable axis forms the sliding element, which moves along the axis of the tube, and is linked, by one of its ends, to the hair dryer helmet by means of a mechanism capable of exerting with respect to the pivot axis, a couple antagonistic to that created by the load that constitutes the helmet, to ensure the arm balancing;
  • the friction system is interposed between the above-mentioned washer and an adjustment nut linked to said movable axis.
  • Figures 1 and 2 are partial views, in axial section, of two different friction systems of the prior art already described in the introduction to the present patent application;
  • Figures 3 and 4 are schematic elevational views, with a cutaway in the region of the friction system according to the invention with which it is equipped, a base supporting a hair dryer helmet, respectively in the high position and in the low position ;
  • FIG. 5 shows, in axial section and on a larger scale, detail D of Figure 3 which corresponds to the representation in axial section of the friction system of the device according to the present invention
  • - Ligure 6 is a top view of the friction part of the friction system of Figure5; - Figure 7 is a sectional view seion
  • FIG. 6 is a schematic elevational view of a swing arm device wearing a hair dryer helmet, with a cutaway intended to show the overall mechanism housed in the swing arm, the low position of said device being shown in lines mixed;
  • FIG. 9 is a partial view, in axial section, of the oscillating arm of the device of Figure 8 showing the different parts of the above mechanism and comprising the friction system of the device according to the present invention.
  • the base 225 is constituted by a first cylindrical tube 201 which is fixed to a wheel stand 226, and in which is housed a spring 209 supporting the weight of the helmet 227 by means of a second tube 202 sliding in the first.
  • the free upper edge of the tube 201 is capped by a sliding flange 203 which can be seen with precision in FIG. 5.
  • the flange 203 covers the edge of the tube 201; it has a U-shaped section; its internal border is bevelled to facilitate its installation; it avoids the sliding clearance between the two tubes.
  • a friction system consisting of three elements: on the one hand, a washer 251 resting on the upper end of the spring 209; on the other hand, a friction piece 232 arranged on the round! the 231 ; and finally, a pusher 233 disposed between the friction piece 232 and the lower edge of the tube 202.
  • the washer 231 is circular; its diameter is slightly less than the internal diameter of the tube 201; it has a central perforation 231a; it is made of steel.
  • the friction piece 232 is a hollow element made of hard plastic. It comprises a circular bottom 232a of smaller diameter than the washer 231; this bottom has a central circular opening 232b corresponding to the opening 231a of the washer 231. At the bottom 232a. is connected a side wall 234 flaring outwards and delimited by two frustoconical coaxial faces 234a, 234b. and by a cylindrical peripheral wall 234c. The friction piece 232 comes to bear against the internal wall of the tube 201 by the cylindrical zone 234c.
  • the wall 234 has radial slots 235 formed along generatrices of the truncated cone and regularly distributed around the axis of the part 232.
  • the pusher 235 is made of hard plastic. 11 has a form of revolution around an axis; it is crossed by an axiai bore 233a. Going from bottom to top along the axis of the part, the wall, which delimits the pusher 233, is first frustoconical 233b., Then cylindrical 235c over a relatively small height, then it has an annular recess towards the inside 253d, before again becoming cylindrical 233e, the upper face of the part being plane and perpendicular to its axis.
  • the cylindrical wall 233c has a diameter slightly smaller than the diameter of the tube 201; the annular recess 233d serves as a support for the lower edge of the tube 202, which fits onto the cylindrical seat 233e, the diameter of which is very slightly smaller to the internal diameter of the tube 202.
  • the lower edge of the internal wing of the flange 203 also comes to bear on the annular recess 233d .
  • the frustoconical part m ⁇ ie of the pusher 233 therefore exerts a thrust on the female frustoconical part, split into a star, of the friction piece 232; this axial thrust tends to cause a perimetric expansion of the friction piece 232, proportional to the thrust and therefore to the load applied to the system; this perimetric expansion results in a radial force applying the cylindrical surface 234c against the internal wall of the tube 201. This results in friction which is all the stronger as the load is greater. If you adjust the spring force to balance the helmet in the high position, you can compensate for the increase in the return force of the spring for the other positions by increasing the friction force and thus obtain perfect balance in all points of the race. Balancing is also maintained even if we vary the weight of the helmet while maintaining a significant maneuverability. In addition, there is automatic compensation for wear due to friction, the friction part being able to open out more when it wears out.
  • FIG. 8 an apparatus 326 intended to balance a helmet 327 from a high storage position to a low working position, shown in dashed lines in FIG. 8.
  • the apparatus 326 comprises a horizontal arm 336, pivotally mounted, at one of its ends, around a vertical axis carried by a wall support 337; at its other end, the arm 336 carries another vertical pivot 335a around the axis of which a mechanism 338a can move. ensuring the pivoting around a horizontal axis of a swing arm 338.
  • the swing arm 336 carries the helmet 327 at its end opposite the horizontal pivot axis.
  • the oscillating arm 338 consists of a tube 301 which contains a movable axis constituted by a hollow axial rod 302 moving in translation therein.
  • This rod 302 has an external thread through which it cooperates with two nuts 339 and 340 respectively; the first 339 is arranged in the vicinity of the end connected to the mechanism 338a. and the second 340 cooperates with the friction system as described below.
  • the tube 501 encloses a helical compression spring 309; this surrounds the rod 302 throughout its central region; it is supported by its end adjacent to the mechanism 338a. against a stop 341 secured to the tube 301, and, at its other end, against a washer 331 similar to the washer 231 of the previous embodiment.
  • the rod 302 slides freely through the stop 341, this sliding being limited on one side by the nut 339 and on the other by a sleeve 302a. which constitutes the rod 302 in the zone where it is surrounded by the spring 309.
  • the 351 and the nut 340 are diposed lapi ece of friction 332 and the pusher 335, both crossed axially by the rod 302 , and analogues respectively to parts 232 and 233 of the previous mode of embodiment, except that the wall of the pusher which is in contact with the nut 340 is different and has a shape complementary to it, namely a hollow part 333g. receiving a central chimney 340b. presented by nut 340.
  • the rod 302 is linked, by its end situated on the side of the nut 339 to the mechanism 338a. and the action of the spring, which it transmits to this mechanism generates, with respect to the horizontal axis of pivoting of the arm 338, a couple antagonistic to that created by the load, which constitutes the helmet 327, which ensures the swing arm balancing.
  • This torque balancing system being already well known will not be described in more detail.
  • a single spring is sufficient to balance helmets of different weights in all positions and the friction force, proportional to the spring thrust, changes favorably depending on the variation of the arm of lever of the torque created by the weight of the helmet.
  • the radial expansion of the friction piece compensates for its wear.

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Abstract

On décrit un piètement destiné à supporter un casque sèche-cheveux, dont on désire pouvoir faire varier la position. Le piètement comporte un tube (201), qui est fixé sur un pied mobile et qui renferme un ressort (209) supportant le poids du casque par l'intermédiaire d'un second tube (202) coulissant dans le premier. Entre le ressort (209) et le bord inférieur du tube (202), est disposé un système de friction comprenant une pièce de friction (232), qui est en appui sur une rondelle (231) posée sur le ressort (209) , qui présente une paroi latérale (234) s'évasant vers l'extérieur, dotée de fentes (235) pour permettre son expansion périmétrique, et dont la surface externe (234c) constitue la surface frottante. L'expansion de la pièce (232) est commandée par un poussoir (233) poussé à l'intérieur de celle-ci par la charge à équilibrer. Cette expansion est variable en fonction de la charge et plus importante au fur et à mesure de l'usure.

Description

DISPOSITIF EQUILIBREUR D'UNE CHARGE DEPLAÇABLE, EVENTUELLEMENT VARIABLE, COMPRENANT UN SYSTEME DE FRICTION POUR IMMOBILISER LADITE CHARGE.
La présente invention se rapporte à un dispositif destiné à équilibrer une charge éventuellement variable que l'on peut déplacer en agissant sur elle, ledit dispositif comprenant un ressort logé dans un tube et exerçant, sur un élément, qui est lié à la charge et qui coulisse dans ledit tube quand ladite charge se déplace, une action antagoniste à celle exercée par la charge, un système de friction étant prévu pour fournir une force de frottement, fonction de la valeur de ia charge, s'opposant au déplacement et capable d'assurer l'immobilisation de ia charge dans chacune des positions choisies pour ladite charge.
Un tel dispositif peut être utilisé, par exemple, pour un support de casque sèche-cheveux porté par un pied qui repose au sol ; un tel support comprend un ressort logé dans un tube fixé sur le pied, ce ressort supportant le poids du casque par l'intermédiaire d'un second tube coulissant téiescopiquement cans le premier. En exerçant une force verticale sur le casque, on amène celui-ci jusqu'au niveau désiré, le ressort assurant l'équilibrage du poids du casque pour l'une des positions de sa course. Pour les autres positions du casque, la force exercée par le ressort est différente de la charge : on est donc amené à bloquer le casque au point choisi de ia course par un système complémentaire ; on peut, par exemple, le fixer à l'aide d'un système de biocage par vis. On peut aus s i prévoir un système de friction dont le frottement est suffisant pour compenser l'écart entre la force du ressert et le poids du casque afin de maintenir automatiquement la position choisie. On connaît déjà des systèmes de f r ict ion utilisés pour des dispositifs équilibreurs du type susmentionné.
Un premier type de système de friction de l'état de la technique est représenté sur la figure 1. Ce dispositif comporte deux tubes cylindriques coaxiaux 1, 2, le tube supérieur 2 étant monté coulissant dans la partie supérieure du tube 1. Le tube 2 est destiné à porter une charge par son extrémité libre. Une collerette 3 évite tout jeu de coulissement entre les deux tubes. Dans la région inférieure du tube 1 est fixée une rondelle 4 présentant une perroration centrale 5, qui reçoit la première extrémité d'une tige 5 disposée selon l'axe des tubes 1 et 2. La tige 6 se termine, à son autre extrémité, par une partie 11 de plus petit diamètre. La rondelle 4 sert d'appui à un ressort hélicoïdal 9 logé à l'intérieur du tube 1. Sur le ressort 9 est appliquée une rondelle 10 traversée librement par la tige 6. Le tube 2 est en appui, par sa bordure inférieure, sur la rondelle 10. La partie 11 de la tige 6 est filetée et se prolonge à l'intérieur du tube 2. Sur le décrochement annulaire 13 donnant naissance a la partie filetée 11, vient en appui une rondelle 14, sur laquelle repose une coquille sensiblement tronconique 15, dont la paroi latérale est fendue sur des génératrices pour permettre un écartement élastique. Dans cette coquille 15 est disposé un tampon en caoutchouc 16 traversé par ia partie filetée 11 et surmonté d'une rondelle 17 sur laquelle prenα appui un écrou de serrage 16 qui coopère avec ie tiietage de la partie il.
Le serrage de l'écrou 18 permet l'écrasement du tampon 15 et, par suite, l'élargissement du diamètre de ia base supérieure libre de la coquille 15, pour assurer un frottement de la paroi latérale dêformable de ladite coquille contre ia paroi intérieure du tube 2. Le réglage du serrage de l'écrou 18 entraîne le réglage du frottement ; le ressort 9 équilibre le poids du casque sèche-cheveux pour un point de sa course et le frottement doit être supérieur à la différence entre la réaction du ressort et ledit poids pour tous les autres points de ladite course. Or, dans un tel système la force de friction diminue avec l'usure de l'élément 15 et avec l'écrasement au cours du temps du tampon 16. Il est certes possible de resserrer l'écrou 18 pour compense r cette évolution mais, pour ce faire, il faut pouvoir accéder a l'écrou de réglage 18 et serrer, ni trop, ni insuffisamment, pour rétablir la friction adéquate, ce qui est très mal commode. Par ailleurs, si l'on ne tient pas compte de l'évolution au cours du temps, la force de friction issue du serrage de l'écrou 18 dans un tel système reste constante. Il en résulte que, si la charge est variable, le réglage doit être fait pour assurer l'immobilisation de la charge maximum ; il faut donc assurer une friction qui est excédentaire, quand ia charge est légère, ce qui rend très dures les manoeuvres de l'appareil en cas de compensation d'une faible charge car l'utilisateur, pour assurer ie déplacement de la charge, doit compenser par son action l'excédent de friction. Enfin, ce système comporte un nombre de pièces assez important, ce qui grève considérablement son prix de revient.
Pour toutes ces raisons. un tel système équilibreur ne donne pas satisfaction bien qu'il soit largement utilisé.
Un deuxième type de système de friction de l'état de la tecnmque est représenté sur la figure 2. Ce système de friction est également en place dans un dispositif constitué par des tubes cylindriques coaxiaux 101 et 102 analogues aux tubes 1 et 2 du système précédemment décrit. Le tube 101 comporte, le long de sa cordure supérieure, une collerette de coulissement 103 analogue à la collerette 3 du tube 1 . Au vo i s inage de sa bor du re inf é r i eure es t f i xée une rondelle 104,qui sert d'appui à l'extrémité inférieure d'un ressort 109. L'extrémité supérieure du ressort 109 supporte une pièce annulaire 122, sur laquelle vient s'adapter la case du tube 102. Une cale 106 portée par la rondelle 104 permet de définir la limite intérieure de la course du tube 102 quand la pièce 122 vient en appui sur elle ; la limite supérieure de ladite course est dérinie par une clavette diamétrale 123 qui traverse le tube 102 en faisant saillie de part et d'autre dudit tuoe et est susceptible de venir en butée contre et sous la colllerette de coulissement 103. Entre sa base et la clavette 123, le tube 102 est traversé diamétralement par deux tubes cylindriques 124, 125 disposés perpendiculairement l'un par rapport à L'autre. Chacun des tubes 124 et 125 renferme un ressort axial, respectivement 124a et 125a, repoussant contre la paroi interne du tube 101 deux plots cylindriques, respectivement 124b. et 125b, disposés â ses deux extrémités et coulissant librement dans les tuDes 124. 125.
Ce dispositif présente sensiblement les mêmes inconvénients que le dispositif précédemment décrit : d'une part, la force de friction diminue avec l'usure des plots 124b, 125b, usure qui entraîne un allongement oes ressorts 124a, 125a, et, en conséquence, une poussée plus faible ; il n'y a pas de réglage possible sauf par remplacement des plots usés ; d'autre part, si l'on ne tient pas compte de l'usure, la force de friction, issue de la poussée des ressorts 124a, 125a sur ies plots 124b, 125b reste constante ; il en résulte qu'elie peut être adaptée â une charge constante pour compenser ia valeur maximum de 'écart entre la charge fixe et ia poussée du ressort, variable pour les différents points de la course ; par contre, si la charge est variable, il faut que le réglage initial soit défini pour le maximum de la charge d'où une manoeuvre très dure quand la charge est légère ; enfin, le nombre des pièces composant ce dispositif est également relativement impo r ta n t , ce qu i g r ève f or t emen t s on pr i x d e re v i ent . La présente invention permet de remédier aux inconvénients précités et propose, à cet effet, d'équiper les dispositifs équilibreurs de charge du type décrit ci-dessus d'un système simple de friction, dont la force de friction est proportionnelle â la charge, qui lui est appliquée, l'action de l'usure étant, en outre, automatiquement compensée. La présente invention a donc pour objet un dispositif équilibreur d'une charge déplaçable, éventuellement variable, le déplacement de ladite charge étant consécutif à une action exercée sur elle, ledit dispositif comprenant un ressort qui est logé dans un tuDe et qui exerce, sur un élément lié à la charge et monté coulissant dans ledit tube, une action antagoniste à celle exercée par la charge sur ledit élément, un système de friction étant prévu pour fournir une force de frottement s'opposant au déplacement de l'élément dans le tube et pour assurer l'immobilisation de la charge pour une quelconque position de l'élément sur sa course, caractérisé par le fait que ledit système de friction comprend, d'une part, une pièce de friction femelle portant extérieurement une partie frottante destinée à assurer un rrottement sur la paroi interne du tube et susceptioie d'une expansion élastique perimêtrique, et, d'autre part, un poussoir mâle destiné â assurer, par coopération avec la pièce de friction femelle, l'expansion perimêtrique de la partie trottante de ladite pièce de friction, la pièce de friction femelle et le poussoir mâie étant serrés l'un contre l'autre par les forces opposées exercées d'une part, par l'élément coulissant soumis à l'action de la charge à équilibrer et, d'autre part, par ledit ressort, ce serrage déterminant l'expansion élastique perimêtrique de la partie frottante et permettant d'obtenir une force de friction sensiblement proportionnelle â la cnarge.
Dans le dispositif selon l'invention, la pièce de friction comprend avantageusement un fond plat, par lequel elle vient en appui contre l'organe, autre que le poussoir, qui exerce sur elle une force sensiblement dans la direction de l'axe du tube, ledit fond plat étant relié à une paroi latérale s'evasant vers l'extérieur et comportant extérieurement la partie frottante, ladite paroi latérale comportant une pluralité de fentes radiales destinées à permettre l'expansion perimêtrique de ladite partie frottante. Le poussoir mâle comporte, de préférence, du côté de son appui sur la pièce de friction, une surface convexe dont la forme est adaptée pour permettre un appui glissant sur une zone de la paroi latérale de la pièce de rrietion.
Dans un mode de réalisation préféré, la pièce de friction est disposée du côté du ressert, sa partie frottante venant en appui contre la paroi interne du tube, et la pièce d'appui est poussée contre ia pièce de friction par l'élément coulissant ; la pièce de friction est en appui sur le ressort par l'intermédiaire d'un organe répartissent les efforts et le poussoir comporte une paroi opposée à celle coopérant avec la pièce de friction, qui est adaptée pour permettre ia mise en appui sur lui de l'élément coulissant lié â la cnarge. Dans une variante intéressante, le tube qui contient le ressort est un tube cylindrique de section circulaire ; dans ce cas, la pièce de friction et le poussoir s'appuient l'un sur l'autre par des parois tronconiques, la partie frottante de la pièce de friction étant sensiblement cylindrique ; on peut prévoir que la paroi latérale s'evasant vers l'extérieur de la pièce de friction soit tronconique et délimitée à sa périphérie par une paroi cylindrique constituant la partie frottante, les fentes radiales de ladite paroi latérale étant ménagées selon des génératrices du tronc de cône et régulièrement réparties autour de l'axe dudit tronc de cône. La pièce de friction et le poussoir peuvent être réalisés en caoutchouc dur ou en matière plastique, les surfaces de frottement entre ces deux pièces et entre la pièce de friction et le tube devant être rigides et lisses.
On peut avantageusement utiliser le dispositif selon l'invention pour un casque sèche-cheveux monté sur un pied reposant au sol. Dans ce cas, le pied porte un tube vertical, où est logé un ressort, la charge à équilibrer étant constituée par le casque sèche-cheveux ; l'élément coulissant lié à la charge est constitue par un second tube, qui s'engage té iesccp iquement dans le premier et par l'intermédiaire duquel le ressort supporte le poids de la charge, le système de friction étant disposé entre le ressort et la bordure inférieure libre du second tube.
On peut également utiliser le dispositif selon l'invention pour un casque sèche-cheveux monté en bout d'un bras oscillant, qui pivote autour d'un axe sensiblement horizontal ; dans ce cas, le bras est constitué d'un tube renfermant une butée fixe sur laquelle vient en appui une des extrémités d'un ressort, l'autre extrémité dudit ressort s'appuyant sur une rondelle ; un axe mobile forme l'élément coulissant, qui se αéplace selon l'axe du tube, et est liè, par une de ses extrémités, au casque sèche-cheveux par l'intermédiaire d'un mécanisme susceptible d'exercer par rapport â l'axe de pivotement, un couple antagoniste de celui créé par la charge que constitue le casque, pour assurer l'équilibrage du bras ; le système de friction est interposé entre la rondelle susmentionnée et un écrou de réglage lié audit axe mobile. e Pour mieux faire comprendre l'objet de la présente invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation du système de friction selon l'invention, représenté sur ie dessin annexé, ainsi que deux exemples de dispositifs susceptibles d'être équipés d'un tel système.
Sur ce dessin :
- les figures 1 et 2 sont des vues partielles, en coupe axiale, de deux différents systèmes de friction de l'état de la technique déjà décrits dans l'introduction de la présente demande de brevet ; les figures 3 et 4 sont des vues schématiques en élévation, avec un arrachement dans la région du système de friction selon l'invention dont il est équipé, d'un piètement supportant un casque sèche-cheveux, respectivement en position haute et en position basse ;
- la figure 5 représente, en coupe axiaie et â plus grande échelle, le détail D de la figure 3 qui corresponα à la représentation en coupe axiale du système de friction du dispositif selon la présente invention ;
- la ligure 6 est une vue de dessus de la pièce de friction du système de friction de la figure5 ; - la figure 7 est une vue en coupe seion
VII-VII de la figure 6 ; - la figure 6 est une vue schématique en élévation d'un dispositif à bras oscillant portant un casque sèche-cheveux, avec un arrachement destiné â montrer le mécanisme d'ensemble logé dans le bras oscillant, la position basse dudit dispositii étant représentée en traits mixtes ; et
- la figure 9 est une vue partielle, en coupe axiale, du bras oscillant du dispositif de ia figure 8 montrant les différentes parties du mécanisme précité et comprenant le système de friction du dispositif selon la présente invention.
En se référant aux figures 3 et 4, on voit que l'on a désigné par 226 dans son ensemble un piètement destiné a supporter un casque sèche-cheveux 227 dont on peut faire varier la hauteur d'une part, en fonction des diverses positions de travail et de la hauteur des sièges et d'autre part, pour amener l'appareil dans sa position de rangement.
Le piètement 225 est constitué par un premier tube cylindrique 201 qui est fixé sur un pied à rouiettes 226, et dans lequel est logé un ressort 209 supportant le poids du casque 227 par l'intermédiaire d'un second tube 202 coulissant dans le premier.
La bordure supérieure libre du tube 201 est coiffée par une collerette de coulissement 203 que l'on peut voir avec précision sur la figure 5. La collerette 203 vient coiffer la bordure du tube 201 ; elle a une section en U ; sa bordure interne est biseautée pour faciliter sa mise en place ; elle évite le jeu de coulissement entre les deux tubes.
Entre l'extrémité supérieure du ressort 209 et ia bordure inférieure du tube coulissant 202, est disposé un système de friction constitué de trois éléments : d'une part, une rondelle 251 reposant sur l'extrémité supérieure au ressort 209 ; d'autre part, une pièce de friction 232 disposée sur la ronde! le 231 ; et enfin, un poussoir 233 disposé entre la pièce de friction 232 et la bordure inférieure du tube 202.
La rondelle 231 est circulaire ; son diamètre est légèrement inférieur au diamètre interne du tube 201 ; elle comporte une perforation centrale 231a ; elle est réalisée en acier.
La pièce de friction 232 est un élément creux réalisé en matière plastique dure. Elle comprend un fond circulaire 232a de plus petit diamètre que l a rondelle 231 ; ce fond présente une ouverture circulaire centrale 232b correspondant à l'ouverture 231a de la rondelle 231. Au fond 232a. se raccorde une paroi latérale 234 s'evasant vers l'extérieur et délimitée par deux faces coaxiales tronconiques 234a, 234b. et par une paroi périphérique cylindrique 234c. La pièce de friction 232 vient en appui contre la paroi interne du tube 201 par la zone cylindrique 234c. La paroi 234 comporte des fentes radiales 235 ménagées selon des génératrices du tronc de cône et régulièrement réparties autour de l'axe de ia pièce 232.
Le poussoir 235 est réalisé en matière plastique dure. 11 présente une forme de révolution autour d'un axe ; il est traversé par un alésage axiai 233a. En allant du bas vers le haut selon l'axe de la pièce, la paroi, qui délimite le poussoir 233, est d'abord tronconique 233b., puis cylindrique 235c sur une hauteur relativement faible, puis elle présente un décrochement annulaire vers l'intérieur 253d, avant de redevenir cylindrique 233e, la face supérieure de la pièce étant plane et perpendiculaire â son axe. La paroi cylindrique 233c présente un diamètre légèrement inférieur au diamètre du tube 201 ; le décrochement annulaire 233d sert d'appui à ia bordure inférieure du tube 202, qui s'emboîte sur la portée cylindrique 233e, dont ie diamètre est très légèrement inférieur au diamètre interne du tube 202. Lorsque le casque sèche-cheveux est en position haute, ce qui correspond à la représentation de la figure 3, la bordure inférieure de l'aile interne de la collerette 203 vient également en appui sur le décrochement annulaire 233d.
En position de montage, comme représenté sur la figure 5, le poussoir 233, la pièce de friction 232 et ia rondelle 231 sont poussés l'un contre l'autre par les forces opposées P et M exercées respectivement par le ressort 209 et par la charge a supporter 227 par l'intermédiaire du tube 202 coulissant dans ie tube fixe 201.
La partie tronconique m§ ie du poussoir 233, exerce donc une poussée sur la partie tronconique femelle, fendue en étoile, de la pièce de friction 232 ; cette poussée axiale tend à provoquer une expansion perimêtrique de la pièce de friction 232, proportionnel iement à la poussée et donc à la charge appliquée au système ; cette expansion perimêtrique se traduit par un effort radial appliquant la surface cylindrique 234c contre la paroi interne du tube 201. Il en résulte un frottement qui est d'autant plus fort que la charge est plus importante. Si l'on règle la force du ressort pour équilibrer ie casque en position haute, on peut compenser l'augmentation de la force de rappel du ressort pour les autres positions par l'augmentation de la force de frottement et obtenir ainsi un parfait équilibrage en tous les points de la course. L'équilibrage est d'ailleurs maintenu même si l'on fait varier le poids du casque tout en conservant une douceur de manoeuvre appréciable. De plus, il y a compensation automatique de l'usure due au frottement, la pièce de friction pouvant s'épanouir davantage quand elle s'use.
Si l'on se réfère maintenant aux figures 8 et 9, on voit que l'on a représenté un appareil 326 destiné à équilibrer un casque 327 depuis une position haute de rangement jusqu'à une position basse de travail, représentée en traits mixtes sur la figure 8. L'appareil 326 comporte un bras horizontal 336, monté pivotant, à l'une de ses extrémités, autour d'un axe vertical porté par un support mural 337 ; a son autre extrémité, le bras 336 porte un autre pivot vertical 335a autour de l'axe duquel peut se déplacer un mécanisme 338a. assurant le pivotement autour d'un axe horizontal d'un bras oscillant 338. Le bras oscillant 336 porte le casque 327 â son extrémité opposée à l'axe horizontal de pivotement. Le bras oscillant 338 se compose d'un tube 301 qui contient un axe mobile constitué par une tige axiale creuse 302 se déplaçant en translation dans celui-ci. Cette tige 302 comporte un filetage extérieur par lequel elle coopère avec deux écrous respectivement 339 et 340 ; le premier 339 est disposé au voisinage de l'extrémité reliée au mécanisme 338a. et le second 340 coopère avec le système de friction comme cela est décrit ci-après. Le tube 501 renrerme un ressort hélicoïdal de compression 309 ; celui-ci entoure la tige 302 dans toute sa région centrale ; il est en appui, par son extrémité adjacente au mécanisme 338a. contre une butée 341 solidaire du tube 301, et, à son autre extrémité, contre une rondelle 331 analogue à la rondelle 231 du précédent mode de réalisation. La tige 302 coulisse librement à travers la butée 341, ce coulissement étant limité d'un côté par l'écrou 339 et de l'autre par un manchon 302a. qui constitue la tige 302 dans la zone où elle est entourée par le ressort 309. Entre la r once l le 351 et l ' écrou 340 sont d i sposés l a p i èce de friction 332 et le poussoir 335, tous deux traversés axisiement par la tige 302, et analogues respectivement aux pièces 232 et 233 du précédent mode de réalisation, si ce n'est que la paroi du poussoir qui est en contact avec l'écrou 340 est différente et présente une forme complémentaire de celui-ci, a savoir une partie en creux 333g. recevant une cheminée centrale 340b. que présente l'écrou 340.
La tige 302 est liée, par son extrémité située du côté de l'écrou 339 au mécanisme 338a. et l'action du ressort, qu'elle transmet à ce mécanisme génère, par rapport à l'axe horizontal de pivotement du bras 338, un couple antagoniste de celui créé par ia charge, que constitue le casque 327, ce qui assure l'équilibrage du bras oscillant. Ce système d'équilibrage de couple étant déjà bien connu ne sera pas décrit pius en détail. Toutefois, avec l'adjonction du système de friction décrit, un seul ressort suffit pour équilibrer des casques de poids différents dans toutes les positions et la force de friction, proportionnelle à la poussée du ressort, évolue favorablement en fonction de la variation du bras de levier du couple créé par le poids du casque. Bien entendu, dans ce cas comme dans le précèdent, l'expansion radiale de la pièce de friction compense son usure.
11 est bien entendu que les modes de réalisation ci-dessus décrits ne sont nullement limitatifs et pourront donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Dispositif équilibreur d'une charge déplaçable, éventuellement variable, le déplacement de ladite charge étant consécutif à une action exercéesur elle, ledit dispositif comprenant un ressort (209 ; 309) qui est logé dans un tube (201 ; 301) et qui exerce, sur un élément (202 ; 302) lié à la charge et monté coulissant dans ledit tube (201 ; 301), une action antagoniste à celle exercée par la charge sur ledit élément, un système de friction étant prévu pour fournir une force de frottement s'opposant au déplacement de l'élément dans le tube et pour assurer l'immobilisation de la charge pour une quelconque position de l'élément sur sa course, caractérisé par le fait que ledit système de friction comprend, d'une part, une pièce de friction (232 ; 332) femelle portant extérieurement une partie frottante destinée à assurer un frottement sur la paroi interne du tube et susceptible d'une expansion élastique perimêtrique, et. d'autre part, un poussoir (233 ; 333) mâle destiné à assurer, par coopération avec ia pièce de friction femelle, l'expansion perimêtrique de la partie frottante de ladite pièce de friction (232 ; 332), ia pièce de friction femelle (232 ; 332) et le poussoir mâle (233 ; 333) étant serrés l'un contre l'autre par les forces opposées exercées d'une part, par l'élément coulissant (202 ; 302) soumis à l'action de la charge à équilibrer, et d'autre part, par ledit ressort (209 ; 309), ce serrage déterminant l'expansion élastique perimêtrique de la partie frottante et permettant d'obtenir une force de friction sensiblement proportionnelle â la charge.
2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pièce de friction (232 ; 332) comprend un fond plat (232a ; 332a) par lequel elle vient en appui contre l'organe (231 ; 331), autre que le poussoir, qu'exerce sur elle une force sensiblement dans la direction de l'axe du tube (201 ; 301), ledit fond plat (232a. ; 332a.) étant reiié à une paroi latérale (234 ; 334) s'evasant vers l'extérieur et comportant extérieurement la partie frottante (234c ; 334c), ladite paroi latérale (234 ; 334) comportant une pluralité de fentes radiales (235 ; 335) destinées à permettre l'expansion perimêtrique de ladite partie frottante. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le poussoir (233 ; 333) mâle comporte, du côté de son appui sur la pièce de friction (232 ; 332), une surface convexe dont la forme est adaptée pour permettre un appui glissant sur une zone de la paroi latérale de la pièce de friction.
4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la pièce de friction (232 ; 332) est disposée du côté du ressort (209 ; 309), sa partie frottante venant en appui contre la paroi interne du tube (201 ; 301), et la pièce d'appui (233 ; 333) est poussée contre la pièce de friction (232 ; 332) par l'élément coulissant (202 ; 302).
5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la pièce de friction (232
; 332) est en appui sur le ressort (209 ; 309) par l'intermédiaire d'un organe (231 ; 331) répartissent les efforts et le poussoir (233 ; 333) comporte une paroi opposée à celle coopérant avec la pièce de friction (232 ; 332) qui est adaptée pour permettre la mise en appui sur lui de l'élément coulissant (202 ; 302) lié e la charge.
6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le tube (201 ; 301) est un tube cylindrique de section circulaire, caractérisé par le fait que ia pièce de friction (232 ; 332; et le poussoir (233 ; 333) s'appuient l'un sur l'autre par des parois tronconiques, la partie frottante de la pièce de friction (232 ; 332) étant sensiblement cyiindrique. 7 - Dispositif selon les revendications 2, 3 et 5 prises simultanément, caractérisé par le fait que la paroi latérale (234 ; 334) s'evasant vers l'extérieur de la pièce de friction (232 ; 332) est tronconique et est délimitée à sa périphérie par une paroi cylindrique (234c ; 534c) constituant la partie frottante, les fentes radiales (235 ; 335) de ladite paroi latérale étant ménagées selon des génératrices du tronc de cône et régulièrement réparties autour de l'axe dudit tronc de cône. 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la pièce de friction (232 ; 332) et le poussoir (233 ; 333) sont réalisés en caoutchouc dur ou en matière plastique, les surfaces de frottement entre ces deux pièces et entre la pièce de friction et le tube étant rigides etlisses.
9 - Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 pour un casque sèche-cheveux monté sur un pied reposant au sol, caractérisé par le fait que le pied (228) porte un tube vertical (201) où est logé un ressort (209), la charge à équilibrer étant constituée par le casque sèche-cheveux (227), l'élément coulissant lié à la charge étant constitué par un second tube (202) qui s'engage té 1 escopiquement dans le premier et par l'intermédiaire duquel le ressort (209) supporte le poids de la charge (227), ie système de friction étant disposé entre le ressort (209) et la bordure inférieure libre au second tube (202). 10 - Utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 8 pour un casque sèche-cheveux monté en bout d'un bras oscillant, qui pivote autour d'un axe sensiblement horizontal, caractérisé par le fait que le bras (338) est constitué d'un tube (301) renfermant une butée fixe (341) sur laquelle vient enappui une des extrémités d'un ressort. (309), l'autre extrémité dudit ressort s'appuyant sur une rondelle (331), un axe mobile (302) formant l'élément coulissant, qui se déplace selon l'axe du tube (301), et étant lié par une de ses extrémités, au casque sèchecheveux (327), par un mécanisme susceptible d'exercer, par rapport à l'axe de pivotement, un coupie antagoniste de celui créé par la charge que constitue iedit casque (327) , pour assurer l'équilibrage du bras, ie système de friction étant interposé entre la rondelle (331) et un écrou de réglage (340) lié audit axe mobile (302).
PCT/FR1989/000014 1988-01-18 1989-01-18 Dispositif equilibrateur d'une charge deplaçable, eventuellement variable, comprenant un systeme de friction pour immobiliser ladite charge WO1989006768A1 (fr)

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