Brevet FR2269025A1 — publié le 19751121

L'invention est relative à un bras-support flexible conservant à tout moment la forme qu'on lui donne gracie à sa rigidité propre, destiné par exemple à porter un appareil d'éclairage ou un microphone. Des bras-supports connus de ce genre sont constitués par un ressort hélicordal en fil d'acier, à spires jointives lorsque le bras-support est disposé rectilignement et à surface extérieure rugueuse, dans la rainure hélicordale auquel une bande enroulée hélicoIdalement de laiton s'engage suffisamment fermement pour que, lorsqu'on imprime une flexion au bras-support, ltadhérence de frottement entre le ressort hélicoïdal et la bande de laiton soit passagèrement surmontée de manière que les spires, au contact l'une de l'autre, du ressort hélicoSdal et de la bande de laiton glissent avec frottement l'une contre l'autre et que l'incurvation soit ensuite maintenue automatiquement, par adhérence de frottement, pour assurer ainsi la rigidité propre désirée pour le bras-support. A la flexion du bras-support, les spires du ressort hélicoïdal qui étaient jointives lorsque le bras-support était rectiligne s'écartent l'une de l'autre du côté extérieur de la courbure, la bande de laiton s' engageant à l'intérieur des-espaces intermédiaires et se détachant de la rainure dans une mesure correspondante du côté intérieur de la courbure.Le ressort hélicoïdal est alors déformé élastiquement. La flexion du -bras-support s'effectue donc par déformation élastique conjointement avec un glissement avec frottement et la rigidité propre du bras-support est obtenue par l'adhérence de frottement (liaison par friction). Lorsqu'on dépasse une certaine courbure, les spires de la bande de laiton s'engagent trop profondément dans les espaces entre spires du ressort helicoidal, du côté extérieur de la courbure, et la liaison par friction se trouve par conséquent annihilée du côté intérieur de la courbure ; le bras-support perd sa rigidité propre, devient "paralysé" et élastique. Lorsqu'à la flexion la limite d'élasticité du ressort héli costal se trouve dépassée, le bras-support ne peut être ramene en position rectiligne qu'en dépassant de nouveau la limite d'élasticité par une flexion dans l'autre sens. Après cette opération, les spires du ressort hélicoSdal ne sont plus jointives stout leur pourtour, le bras est plus long qu'initialement, la bande de laiton enroulée hélicoSdalement est étirée et la liaison par friction, et par conséquent la rigidité propre du bras support, ont disparu. Le bras s'est alors "paralysé'l. Au fur et à mesure des opérations de flexion successives, leottement décroit par suite du polissage qui intervient entre les surfaces, frottant lfune sur l'autre, du ressort à boudin et de la bande dé laiton. Le bras-support perd sa rigidité propre, il se paralyse. Si on essaye d'obtenir une courbure durable en dépassant passagèrement la courbure désirée, il se produit soit que les spires de la bande de laiton s'engagent trop profondément entre les spires du ressort hélicofdal, soit que la limite d'élasticité se trouve dépassée, ce qui entrain dans les deux cas les suites exposées ci-dessus. La disparition progressive du frottement et par conséquent de la rigidité propre du bras-support peuvent aussi se produire sous l'action de vibrations permanentes, notamment dues aux secousses lorsque le bras-support est utilisé dans un véhicule. Un autre inconvénient des bras-supports usuels de ce genre réside dans le fait qu'une flexion, notamment une flexion brusque, dépassant la limite d'élasticité peut provoquer la rupture du ressort hélicoidal. Du fait que-la bande de laiton ne constitue pas l'élément porteur, mais seulement un élément de remplissage et de friction, le bras-support se plie et à l'emplacement de cette pliure la bande de laiton n'assure la liaison que lèchement. Ces inconvénients des bras-supports connus proviennent, ainsi qu'on l'a exposé, du fait que leur propriété de flexibilité et de rigidité propre est fondée sur l'enchevêtrement, l'élasticité et le frottement superficiel (adhérence de friction et frottement avec glissement). L'invention a pour but d'obtenir la flexibilité et la rigidité propre d'un tel bras-support sans mettre en oeuvre la coopération de l'élasticité, du frottement superficiel et de l'enchevêtement. Ce problème est résolu, conformément à l'invention, par le fait que le bras-support est constitué par un barreau métallique ou par un certain nombre de barreaux métalliques disposés très près les uns des autres, dont le matériau est choisi et la section dimensionnée de tellé manière que le bras qui n'est pratiquement pas déformé sous l'action de son propre poids et du poids de l'objet qu'il porte peut Qtre fléchi plastiquement sous l'action d'une force supérieure, exercée manuellement.Dans ce cas, la propriété d'être flexible et de présenter une rigidité propre, contrairement au cas des bras-supports connus, n'est pas obtenue par élasticité et frotte ment superficiel mais au contraire uniquement par le frottement interne du matériau métallique constituant le barreau et, dans le cas de plusieurs barreaux, lorsque ceux-ci sont en contact mutuel direct ou indirect, en majeure partie par le frottement interne du matériau métallique constituant les barreaux. Un matériau particulièrement approprié est le cuivre électro lytique. Dans cet ordre d'idées par exemple, un bras-support de microphone peut autre constitué par un tronçon de matériau conduc teur pour courants forts, qui sert en même temps de conducteur de raccordement électrique. Ia charge due à l'objet porté par le bras-support est avantageusement inférieure à la limite d'élasticité du matériau. Pour obtenir une déformabilité suffisante de ce matériau, le rapport de sa résistance à la traction à sa limite d'élasticité doit être élevé. Ce rapport est par exemple de 3,3 environ pour le cuivre et de moins de 2 pour l'acier. Pour obtenir une déformabilité plastique facile, le support du module d'élasticité à la limite d'élasticité doit être élevé ; ce rapport est égal par exemple à 1.000 environ pour le cuivre et à 440 environ pour l'acier. Selon ces points de vue on détermine les possibilités d'utilisation es divers matériaux relativement à la capacité porteuse et à la flexibilité exigées, tandis que la section se calcule par les formules connues de la flexion élastique et de la résistance à la flexion ou peut être obtenue expérimentalement. En dehors du cuivre électrolytique déjà mentionné, on peut faire appel par exemple au fer, au plomb et aussi à des alliages appropriés avec d'autres métaux tels que par exemple le laiton. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide de certains de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente un morceau de bras support constitué par'un cable à courants forts à plusieurs conducteurs, La figure 2 est une vue en bout du morceau de bras support de la figure 1. La figure 3 représente un manchon destiné à accoupler un bras-support tel que celui des figures 1 et 2 à une embase ou à un objet à porter par le bras-support. Sa figure 4 est une variante du dispositif de la figure 3. La figure 5 représente un bras-support tubulaire à rainure hélicoSdale extérieure, en partie monté dans un manchon. Ta figure 6 représente un bras-support réalisé sous forme de tube ondulé, en- partie monté dans un manchon. 'a figure 7 représente un bras-support tubulaire lisse, en partie monté dans un manchon. La figure 8 représente un joint annulaire d'étanchéité et La figure 9 représente un bras-support qui porte un microphone et dont l'autre extrémité est fixée à une embase. Le bras-support, dont la figure 1 représente une extrémité en vue latérale et la figure 2 une vue en bout est constitué par un morceau de câble à courants forts 1 à quatre conducteurs toronnés 2, enrobés dans une matière synthétique molle 3 et entourés par une gaine de matière synthétique tendre 4. il y a lieu de choisir un câble d'un genre tel que pour la longueur considérée du brassupport le cible ne se forme pratiquement pas sous l'action du poids de l'objet porté mais paisse être amené manuellement par déformation plastique à la forme désirée. L'objet porté par le bras-support 1 peut par exemple être un appareil d'éclairage ou un microphone ; dans ce cas deux, trois ou les quatre conducteurs 2 peuvent servir non seulement d'élément porteur mais encore de lignes conductrices de l'électricjté. Pour accoupler mécaniquement ce bras-support à une embase d'une part, à l'objet porté d'autre part, on peut utiliser un manchon à filetage intérieur auto coupant pour la gaine 4. Chacun de ces manchons peut Qtre réalisé sous la forme d'un manchon d'accouplement proprement dit ou sous la forme d'un appendice, réalisé à la manière d'un manchon, de l'embase ou de l'objet.Un manchon d'accouplement 5 est représenté sur la figure 3. il présente une saillie intérieure centrale annulaire 6 et comporte, d'un c8té de celle-ci un filetage intérieur auto coupant 7 pour la gaine du brassupport et de l'autre cdté un filetage intérieur 8 pour un appendice de l'embase ou de l'objet lequel appendice peut soit comporter un filetage extérieur soit être réalisé également en matière synthéti que, auquel cas le filetage intérieur 8 est également autocoupant. La figure 4 montre une variante de réalisation de manchon d'accouplement 9 qui comporte trois filetages intérieurs auto coupants 10, séparés l'un de l'autre par des rainures périphériques intérieures 11 dont la profondeur correspond à la profondeur du filetage et qui forment des espaces dans lesquels peut se loger la matière plastique du filetage extérieur qui est refoulée par les spires de filetage voisines. Sur la figure 5 le bras-support est constitué par un tube 12 muni sur son pourtour extérieur d'une rainure hélicoSdale 13 laquelle est mastiquée à l'une ou aux deux extrémités dans un manchon cylindrique creux 14. Le bras-support de la figure 6 est constitué par un tube ondulé 15 qui est mastiqué, à l'une de ses extrémités ou aux deux dans un manchon cylindrique creux 17 muni d' un sertissage périphé rique 16 ; au lieu d'être mastiqué le bras-support 15 pourrait aussi être vissé dans le manchon. Le bras-support de la figure 7 est constitué par un tube lisse 18 qui, à l'une de ses extrémités, ou aux deux, est mastiqué dans un manchon cylindrique creux 20, également muni d'un sertissa ge périphérique 19. Sur la figure 5 le manchon 14 pourrait être muni d'un filetage intérieur s'engageant dans la rainure 13 et sur la figure 7 le manchon 20 pourrait être muni d'un filetage intérieur auto -coupant dans le cas où la matière du support tubulaire 18 pourrait être entaillée parian tel filetage. Le bras-support décrit ici peut aussi être utilisé comme canalisation flexible conservant automatiquement la forme qu'on lui donne, destinée à un liquide ou à un gaz, et être raccordé, par exemple, à une extrémité, à une canalisation d'arrivée (ou de départ) et porter, à l'autre extrémité, une buse d'évacuation (ou d'aspiration) prévue pour être amenée en divers emplacements ou pour Qtre dirigée dans diverses directions simplement par flexion du bras-support.Des manchons convenant particulièrement bien pour cela, qui peuvent & re réalisés avec des filetages normaux (c'est-à-dire non autocoupants) ou des filetages autocoupants, comportent avantageusement une saillie intérieure annulaire, correspondant à la saillie 6 de la figure 3, de chaque c8té de laquelle est inséré 'in joint annulaire d'étanchéité 21 (figure 8). Si le manchon est raccordé d'une manière étanche à l'objet ou à l'embase, par exemple s'il est formé d'une seule pièce avec le boitier de l'objet ou de l'embase, il suffit de prévoir un joint annulaire d'étanchéité du c8té du bras-support par rapport à cette saillie. Un ou deux tels joints annulaires d'étanchéité peuvent aussi être avantageux pour des bras-supports destinés à d'autres buts, par exemple conjointement avec le bras-support de la figure 1 et de la figure 2, et avec le manchon 5 de la figure 3, lorsqu'on désire un raccordement étanche à l'eau ou aux projections d'eau. Lorsque le bras-support est mastiqué dans un manchon on peut en principe se passer de joint annulaire d'étanchéité. Le bras-support 22, destiné à un microphone, de la figure 9 est relié, par son extrémité inférieure, à une embase 24 et, par son extrémité supérieure, à un microphone 23. Chacun de ces raccordements utilise un manchon de métal 25 à filetage intérieur et un appendice 26 à filetage extérieur qui est vissé sur l'embase à l'aide d'un écrou 27 ou est vissé dans un filetage intérieur d'un appendice 28 du boîtier du microphone 23. Le bras-support 22 est constitué par un morceau de cable à courants forts d'un genre tel que, pour la longueur donnée du bras, il ne soit pas déformé sous l'action du poids du microphone 23, mais soit déformable plastiquement à la main.Pour une longueur libre de bras-support de 28 cm entre les manchons 25 et pour un microphone 23 de 135 g, on a obtenu un bon résultat en utilisant pour constituer ce bras-support un cible gainé au chlorure de polyvinyle de 17,5 mm de diamètre extérieur, à cinq conducteurs de chacun 6 mm2 de section. Deux de ces conducteurs étaient utilisés comme conducteurs de liaison pour le microphone, les autres étaient mis à la masse et l'expérience a montré qu'ils suffisaient la plupart du temps pour surer un blindage suffisant ils pourraient également être utilisés pour le transport du courant lorsqu'un amplificateur à transistors (ou une lampe de signalisation) est incorporé au bottier du microphone, en les mettant à la masse pour le courant alternatif, pour qu'ils servent également de blindage. Le filetage intérieur des manchons 25 était autocoupant pour la gaine de chlorure de polyvinyle du bras-support, de sorte que l'ensemble pouvait entre monté rapidement. Au lieu de sectionner simplement un morceau de cible à courants forts, on pet aussi fabriquer un bras-support de structure analogue par exemple en enrobant dans une matière synthétique un câble blindé à courants faibles et éventuellement d'autres conducteurs conjointement avec des barreaux de métal. Avec le bras-support conforme à l'invention on évite les inconvénients, exposés au préambule, des bras-supports disponibles actueyement ; avec des propriétés comparables, on peut obtenir un poids de bras-support atteigaaut un tiers et on peut réaliser une liaison plus simple du bras avec des manchons d'accouplement dans le cas où la gaine du bras-support est en un matériau qui peut être muni d'un filetage sous l'action d'un filetage intérieur autocoupant du manchon, ce pourquoi l'enroulement extérieur de bande de liaison des bras-supports antérieurs ne convenait pas. En particulier, des essais ont montré qu'avec le bras-support conforme à l'invention il ne se produisait pas de rupture méme aux emplacements de serrage où, en cours d'utilisation, le couple à la flexion est le plus grand, ceci mdme en cas de brusques flexions qui, ainsi qu'on l'a mentionné ci-dessus, entrainaient fréquemment des ruptures sur des bras supports du type décrit au préambule. Comme il va de soi et comme il résulte,d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. RXVEND3CBTIBrJS 1. Bras-support flexible, conservant à tout moment la forme qu'on lui donne grace à sa rigidité propre, destiné par exemple à porter un appareil d'éclairage ou un microphone, lequel brassupport est caractérisé en ce qu!il est constitué par un barreau métallique ou par un certain nombre de barreaux métalliques, disposés très près les uns des autres, dont le matériau est choisi et la section dimensionnée de telle manière que le bras qui n' est prati quement pas déformé sous l'action de son propre poids et du poids de l'objet qu'il porte peut etre fléchi plastiquement sous l'action d'une force supérieure, exercée manuellement. 2. Bras-support selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau précité est du cuivre électrolytique. 3. Bras-support selon 1' une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le bras-support est muni d'une gaine de matière synthétique déformable plastiquement. 4. Bras-support selon la revendication 5, destiné à porter des appareils électriques, caractérisé en ce qu'au moins deux barreaux du bras sont réalisés en un matériau conducteur de l'électricité, par exemple en cuivre électrolytique, sont isolés électriquement les uns des autres et servent en même temps de conducteurs électriques. 5. Bras-support selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est constitué par un morceau de cible électrique à deux ou plus de deux conducteurs. 6. Bras-support selon la revendication 5, caractérisé en ce que le cible ou ses conducteurs sont toronnés individuellement et/ou collectivement. 7. Bras-support selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'il contient au moins une ligne électrique conductrice. 8. Bras-support selon lune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le barreau ou au moins l'un des barreaux est tubulaire. 9. Bras-support selon la revendication 8, caractérisé en ce que le barreau tubulaire est constitué par un tube ondulé. 10. Bras-support selon la revendication 3 et l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4 à 9, caractérisé en ce que le bras support est logé, à l'une ou à chacune de ses extrémités dans un filetage intérieur auto coupant d'un manchon qui sert à accoupler le bras-support à une embase ou à un objet destiné à être porté par le bras-support. 11. Bras-support selon la revendication 10, caractérisé en ce que le filetage intérieur se compose d'au moins deux parties qui sont séparées l'une de l'autre par des rainures périphériques intérieures dont la profondeur correspond à celle du filetage. 12. Bras-support selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le bras-support, à l'une de ses deux extrémités ou aux deux est collé dans un manchon qui sert à accoupler le bras-support à une embase ou à un objet à porter. 13. Bras-support selon l'une quelconque des revendications 10, il et 12, caractérisé en ce que le bras est vissé et mastiqué dans le ou dans les manchons. 14. Bras-support selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et 7 à 13, caractérisé en ce qu'au moins un barreau est constitué par un barreau creux, réalisé sous forme de tube, qui sert à transporter un fluide.