Brevet FR2320446A1 — publié le 19770304

la présente invention concerne des éléments de maintien et de verrouillage pour articles non magnétiques comme par exemple des articles en cuir en textile ou en matière plastique. On connaît déjà un certain nombre d'éléments de maintien et de verrouillage pour articles non magnétiques, ces éléments étant réalisés sous un certain nombre de formes. I1 s'agit en particulier des différents typesde fermeture à glis omme sières/p0ar exemple les fermetures à curseur du type bien connu ou les fermetures du type rotatif qui sont dans la majorité des cas employés pour des sacs en cuir. Les fermetures du type à ressort de rappel et du type à pression ainsi que les fermetures puissantes développant une force importante comme par exemple celles employées pour la fermeture de chaussures de ski sont à inclure dans l'art antérieur. Les lacets et les boutons de chaussures appartiennent également dans leurs diverses formes de réalisation à ltétat de la technique. Tous ces dispositifs connus se composent d'un certain nombre de pièces unitaires qui sont susceptibles , sous l'action d'une dépense d'énergie plus ou moins faible, de provoquer mécaniquement un verrouilie ou une ouverture. Un autre inconvénient des dispositifs de type connus décrits ci-dessus réside dans le fait que leurs possibilités de mise en place et d'adaptation sont relativement limitées. I1 faut également tenir compte du nombre important des dispositifs nécessaires pour fabriquer les diverses pièces détachées constituant les fermetures décrites ci-dessus, et du temps de montage nécessaire. On peut également citer, comme autres inconvénients la fragilité et le fait que beaucoup de fermetures de type connu se détériorent rapidement du fait que pour des raisons de poids, elles présentent une certaine légéreté et une certaine finesse et comportent de nombreux leviers et tirettes qui peuvent facilement autre arrachés, tordus ou se briser. La demande de brevet allemand (DOS) 1 760.095 concerne une fermeture pour chaussures, en particulier pour chaussures de ski, qui comporte un dispositif de fixation de sécurité magnétique. Cette fixation comporte sur les deux parties de la fixation destinée à coopérer entre elles des aimants permanents dont les surfaces sont situées l'une en face de l'autre sur certains des éléments de la chaussure. Les efforts de traction sont de ce fait uniquement mécaniquement absorbés par les flancs rigides en dents de scie des éléments de la fermeture. Comme la pratique l'a démontrée cela entrasse une pression spécifique accrue des arêtes des cotés étroits de la fermeture sur le pied et en particulier sur la partie de la chaussure en contact avec la cheville de la personne qui porte cette chaussure.De plus, lors de la fermeture il se produit une surtension notable de parties de la tige, cette surtension étant supérieure à celle nécessaire à la fermeture et ayant lieu du fait que les flancs des dents sont relativement grands de manière à pouvoir utiliser le bâton de ski et en particulier sa pointe pour l'ouverture de la chaussure ainsi conçue. Les dommages à la tige du fait de la pointe du bâton et l'usure des dents de scie ont alors lieu assez rapidement. La présente invention se prose de remédier aux inconvénients décrits ci-dessus et concerne un élément de maintien et de verrouillage dont les frais de fabrication et le poids sont réduits et pour lequel une surtension des parties de tiges lors de la fermeture ne se produit pratiquement plus du fait que ces éléments sont equipés de profils de taille réduite. Selon la présente invention les surfaces de contact des éléments ferromagnétiques faisant fonction d'organes de maintien et de verrouillage comportent en partie ou totalité des profils destinés à l'amplification quasi magnétique de la force de traction s' exerçant sur l'élément de maintien et sur l'é- lément de verrouillage, cette force pouvant être surmontée grâce à la traction de la force de frottement supérieure à la force magnétique et du fait de l'instabilité magnétique, chacun des éléments étant destinés à coopérer entre eux grâce à leurs formes complémentaires. Du fait de cette conception tout ou pratiquement tout les éléments mécaniques disparaissent, ces éléments servant jusqu'alors d'organe de tension ou de pression. Compte tenu du fait que l'invention peut être réalisée sous diverses formes, il n'existé aucune limite dans ses diverses utilisations, les longueurs individuelles des éléments étant prati-' quement continuellement variables. Les aimants de maintien sont utilisés de manière optimale et non pas comme dispositif de sécurité mais forment une véritable fermeture magnétique. de Dans une variante préférée/la présente invention, ltélément de maintien est réalisé à l'aide d'un aimant permanent constitué de terres rares et en particulier de samarium, l'élément de verrouillage étant réalisé en une matiere ferromagnétique souple, constitué d'une fine oreille élastique pliable. De ce fait, le moment d'arrachement de la partie de maintien est éliminé lorsqu'une traction perpendiculaire s' exer- ce sur l'élément de verrouillage de sorte que la fermeture magnétique reste toujours verrouillée et que ltélément de verrouillage coopère dans chaque cas avec la forme de la partie complémentaire servant au verrouillage évitant par là même qu'il ne se produise une pression sur la chaussure susceptible de se répercuter sur le pied de l'utilisateur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, les surfaces de maintien sont profilées en totalité en forme d'ondulations de rainures, de dents ou d'évidements. De ce fait la taille desdites surfaces est augmentée et une amplification quasi magnétique peut avoir lieu. Dans une autre variante préférée de l'invention, les surfaces de maintien comportent un profil partiel qui est en creux et/ou-en saillie. Cette caractéristique contribue d'une part à l'augmentation de la taille des surfaces de maintien et, d'autre part à un meilleur centrage des deux éléments de verrouillage. I1 est prévu ici de donner aux profils une forme de saillie cylindrique et de creux correspondant. Ce type de fermeture est particulièrement recommandé car il peut avoir une taille particulièrement réduite et peut fonctionner avec des forces de verrouillage réduites en particulier à la place de fermeture du type bouton pression. Selon une autre variante de la présente invention, le profil partiel peut avoir une forme pourvue dlévidements, l'élément de verrouillage étant constitué d'une sorte de A ne à boules . Selon cette caractéristique, le moment d'arrachement est réduit à-zéro comme c'est le cas lors de l'emploi d'une oreille élastique souple, la coopération avec l'élément de verrouillage étant optimum et la force de traction permettant d'élever la force de frottement qui peut être atteinte.Une telle fermeture convient particulièrement bien lorsque d'importantes forces sont mises en jeu Selon les caractéristiques importantes de la présente invention, l'élément de maintien et de verrouillage est conçu de manière telle que la force de traction s'exerce perpendiculairement par rapport aux forces résultantes qui sont perpendiculaires par rapport aux surfaces en contact De ce fait on obtient une grande sécurité à l'ouverture de ces fermetures. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, l'élément de maintien et de verrouillage peut être complètement ou partiellement noyé dans de la matière plastique et comporter des éléments d'arrêt et/ou des trous Du fait du revêtement en matière plastique relativement fin le coefficient de frottement est élevé sans que la force magnétique soit réduite dans dtimportantes proportions, l'aimant étant de plus protégé ooLtre d'éventuelles détériorations. Les éléments d'arrêtes particulier les trous ont pour but de maintenir les éléments de verrouillage dans des positions prédéterminées. Enfin, selon une autre caractéristique de la présente invention, les éléments de maintien et de verrouillage sont conçus de telle manière qu'ils sont susceptibles de tourner. On évite de ce fait que des forces obliques ou provoquant des moments de déverrouillage agissent sur la fermeture magnétique. De ce fait, de telles fermetures peuvent être adaptées à des corps susceptibles d'être obturés. La présente invention sera décrite ci-après plus en détail et en référence à un exemple de réalisation nullement limitatif et grâce au dessin annexé sur lequel la figure 1 représente en perspective une fermeture magnétique présentant un profil ondulé la figure 2 représente une vue semblable, la fermeture étant équipée de rainures la figure 3 représente une vue semblable aux deux précédentes, la' fermeture étant équipée d'un profil trian glaire la figure 4 représente une vue de dessus de la fermeture magnétique selon l'invention, cette fermeture étant équipée d'évidements et de profil en forme de boule la figure 5 représente un autre mode de réalisation de la présente invention dans lequel la fermeture magnétique comporte un profil partiel en forme de téton et de trous , la fermeture étant munie d'aimants permanents circulaires la figure 6 représente un exemple de réalisation de la présente invention dont le profil partiel présente la forme de double évidements et d'une channe à boules fermée la figure 7représente en totalité à l'état fermé une fermeture selon l'invention,cette fermeture comportant de simples évidements et une chaîne à boules la figure 8 représente à l'état fermé un autre exemple de réalisation de ia fermeture selon l'invention dans laquelle les forces coopérent entre elles ;; la figure 9a représente schématiquement l'action des forces agissant sur la fermeture représentée à la figure 8 lorsqu'elle est fermée la figure 9b représente schématiquement l'action des forces lors du début de l'ouverture de la fermeture représentée à la figure 8 Tel qu'il est représenté à la figure l,l'exemple de réalisation selon la présente invention comporte un élément de maintien 10 constituant une partie de la fermeture, l'élé- ment de verrouillage 11 en constituant l'autre partie. L'élément de maintien 10 comporte un aimant permanent dont la surface de maintien lOa présente un profil ondulé 12a. Cet aimant peut, sur ses autres surfaces ou dans sa totalité être recouvert d'une couche de matière plastique.Cette couche comporte des corps 17 en forme de tétons qui , lors de la fabrication en série garantissent que l'élément de maintien est toujours monté au même endroit par rapport aux éléments devant servir au verrouillage. L'élément de verrouillage 11 est de préférence réalisé sous forme d'un ressort pliable de faible épaisseur comportant un profil 12b identigue à celui de l'é- lément de maintien 10. Ses possibilités d'extension sont bien supérieures à celles de l'élément de maintien. I1 est de ce fait possible d'utiliser au maximum l'aimant et on peut égale ment obtenir diverses possibilités d' adaptation. Tels qu'ils sont représentés aux figures 2 et 3, les exemples de réalisation de l'élément de maintien selon l'invention comportent des rainures et des profils triangu laires 12a. Ces modes de réalisation ont d'autres caractéris tiques en ce qui concerne la force de frottement et sont par conséquent adaptés en ce sens. Tel qu'il est représenté à la figure 4 l'exemple de réalisation de la présente invention comporte un élément de maintien 10 dont la surface de maintien lOa comporte une rangée d'évidements 14 reliés entre eux par une rainure 210 L'élément de verrouillage 11 est constitué d'une chaîne à boules 15. Ce mode de réalisation présente l'avantage que l'élément de verrouillage 11 correspond particuliètement à son organe complémentaire et qu'il ne peut se produire aucune force oblique parasite sur l'élément de maintien. I1 s'ensuit par conséquent une particulièrement grande sécurité à l'ou verture d'une telle fermeture. La figure 5 représente un exemple de réalisation particulièrement avantageux de la présente invention dans lequel l'élément de maintien 10 est constitué d'un aimant comportant un trou 13a, l'élément de verrouillage 11 étant constitué soit d'un aimant soit d'un matériau souple, ledit élément de verrouillage comportant un téton cylindrique 13bue Ce type de réalisation peut être considéré comme un bouton pression magnétique, ce dernier présentant l'avantage qu'aucu ne force de pression n'est nécessaire lors de sa fermeture. De plus, du fait de l'emploi d'autres matériaux, un relâche ment de la force de maintien des boutons pressions du type conventionnel est évité. La figure 6 représente une vue de dessus d'une au tre variante de la présente invention dans lequel l'élément de maintien 10 est pourvu d'un double évidement 14 et de rai nures 21. L'élément de verrouillage se compose d'une chaîne à boules 19 fermée qui est maintenue dans le double évidement du fait de force magnétique et de force de frottement. La figure 7 représente un exemple de réalisation de la présente invention dans lequel l'évidement et les boules sont représentés à l'état accouplé, les forces entrant en jeu ayant été représentées sur cette figure. La force de frottement est PR = (Pm + 22391 + Pim tf(s)~7 et est augmentée par la force de traction Dans cette formule Pm = force magnétique perpendiculaire à la surface de maintien Pm = force d'instabilité magnétique f(s) = fonction de l'écart par rapport à la position normale 1 = coefficient de frottement. La figure 8 représente en perspective une fermeture magnétique comportant un profil ondulé et un élément de verrouillage 11 de type particulier. Sur cette figure on a également représenté les vecteurs force qui sont perpendi- culaires à la normale M par rapport aux surfaces. Les autres caractéristiques de cette figure ont été décrites en référence à la figure 7. Les figures Ca et 9b sont une représentation schématique dtun mode dé réalisation de la présente invention se trouvant à 11 état fermé a) en position normale, b) au début de son ouverture. En position normale, la for e e frottement est composée principalement de la traction magnétique l'emportant sur le coefficient de frottement de maintien v0 . Au début de l'ouverture, lorsque le coefficient de frottement glissant /v1 entre en jeu, il se produit une instabilité magnétique qui a tendance à apparat- tre du fait du glissement des deux éléments de verrouillage 10 et 11 sur les surfaces inclinées, cette instabilité magnétique tendant à remettre les choses en leur état antérieur. Elle agit en direction des surfaces inclinées. De ce fait, lorsqu'on cherche à ouvrir la fermeture selon ltinventionsil se produis des forces importantes tangentiellement par rapport aux surfaces des éléments de verrouillage. me ce fait, en plus d'une plus grande sécurité à l'ouverture, un dépassement momentané de la force de frottement due à un effort sur la fermeture est pratiquement immédiatement compensé. Les possibilités d'adaptation et de modification de l'invention sont pour cette raison pratiquement illimitées, En particulier, on peut utiliser de telles fermetures pour des chaussures, des sacs, des ceintures ou des pièces de ve- tement. La présente invention peut être également utIlisée pour des bracelets montres, des-ceintures de sécurité, etc. Elle peut également remplacer des fermetures du type boutons pressions sur des vgtements La présente invention peut être également appliquée aux-articleE de montagne du fait de son faible poids qui en plus représente alors un avantage du fait de la présence d'aimants qui lors d'avalanches permettent, à l'aide de sonde appropriée de repérer rapidement et sare- ment les victimes. REVEND I CT ION 1. Eléments de maintien et de verrouillage en ma tériau ferrumagndtiQu-e- pour articles non magnétiques comme des articles en cuir, en textile ou en matière plastique, caractérisés par le fait que les surfaces de maintien faisant fonction d'éléments ferromagnétique pour les parties de maintien et de verrouillage comportent en partie ou en totalité des profils destinés à l'amplification quasi magnétique, la force de traction stexerçant sur l'élément de maintien et sur l'élément de verrouillage, cette force pouvant être surmontée grâce à la traction magnétique de la force de frottement plus élevée et à la force due à l'instabilité magnétique, chacun des éléments précités comportant dans le sens de sa longueur des éléments complémentaires de taille réduite. 2. Eléments de maintien et de verrouillage selon la revendication 1 caractérisés par le fait que l'élément de maintien est constitué d'un aimant permanent et que l'élément de verrouillage est constitué d'un matériau ferromagnétique souple constitué dtune oreille élastique fine et pliable 2. Eléments de maintien de verrouillage suivant la revendication 1 ou 2 caractérisés par le fait que la surface de maintien est profilée dans sa totalité sous forme d'on dulations,de rainures, de dents ou d'évidements. 4. Eléments de maintien et de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait que les surfaces de maintien comportent un profil partiel-en saillie et/ou en creux9 5. Eléments de maintien et de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait qu'un profil partiel présente la forme d'un évidement. 6. Eléments de maintien de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait que 11 élément de maintien et de verrouillage sont conçus de telle sorte que la force de traction s'exerce per pendicu7nirement à la résultante normale par rapport aux surfaces desdits éléments. 7. Eléments de maintien et de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisés par le fait que les éléments de maintien et de verrouillage sont en partie ou en totalité noyés dans de la matière plastique et qu'ils comportent des éléments d'arêtes et/ou des trous. 8. Eléments de maintien et de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés par le fait que les éléments de verrouillage et de maintien sont susceptibles de tourner. 9. Eléments de maintien et de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisés par le fait que l'élément de verrouillage est constitué d'une chaine à boules. 10. Eléments de maintien et de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisés par le fait que l'aimant de maintien et/ou l'aimant de verrouillage est constitué à partir de terres rares par exemple du samarium.