Brevet FR2528286A1 — publié le 19831216

La présente invention se rapporte a une structure particulière du parapluie dite topless, cette denomination impliquant qu'elle est a l'épreuve du vent, et elle concerne plus précisément l'adoption d'une forme et d'une disposition uniques en leur genre pour des élements de la monture du parapluie tels que branche de tension, fourchette, branche principale et fourchette auxiliaire, le principe mécanique de la force résultante étant également conçu pour n'obtenir cet effet qu'au cas où le haut du parapluie est retourné par un coup de vent violent, aucun élément de sa monture ne soit jamais endommagé, plié ou déformé sa remise en position normale est très simple, sans qu'il y ait besoin d'ajouter la moindre opération supplémentaire en dehors des manipulations nécessaires pour l'opération normale d'ouverture et de fermeture du parapluie ; il s'agit donc d'une structure nouvelle et pratique, délicate et perfectionnée de ce type de parapluie. Sous l'effet du soufle d'un coup de vent, on constate fréquemment un retournement du parapluie d'usage courant en particulier, dans une ruelle entre bâtiments élevés, le coup rant d'air produit une force d'aspiration vers le haut, comparable au tirage d'une cheminée. En outre, les coups de vents saisonniers très violents qui sévissent dans diverses régions dans le monde entier provoquent fréquemment de tels incidents facheux de retournement du haut des parapluies. Après que le parapluie d'usage courant a été retourné par les assauts violents du vent, la force instantanée du coup de vent est souvent supérieure a la résistance de la monture du parapluie, ce qui a pour effet que les branches du parapluie sont.pliées, déformées ou endommagées. L'inventeur, qui s'occupe de la fabrication et de la vente de parapluies depuis une vingtaine d'années et qui n'a cessé de'recevoir. directement les doléances de ses clients au sujet des incidents évoques ci-dessus, dépose la présente demande relative aux droits de protection pour son invention, après avoir consacré tous ses efforts à la conception du parapluie correct, mettant à profil les connaissances mécaniques qu'il possédait et l'expérience pratique qu'il a acquise dans ce domaine : il a ainsi fabriqué des prototypes et soumis de nombreuses fois ces prototypes à des essais, avec les moyens éprouvés dont il disposait. Les caractéristiques structurales de la présente invention comprennent au moins les points suivants 1) La fourchette est profilée en U et s'articule, à l'une de ses extrémités, sur la pièce de raccordement de la branche principale par une structure d'extrémité ouverte, ce qui augmente la robustesse de l'assemblage pivotant entre la fourchette et la pièce de raccordement. 2) La partie de la fourchette-contiguë à son extrémité ouverte présente une forme nouvelle avec élargissement progressif vers les deux cotés. Il en résulte que quand le parapluie est retourné par un violent coup de vent, la pièce de raccordement peut rester exactement dans la gouttière de la fourchette, sans venir se coincer à coté du bord de la gouttière ou sur celui-ci, ce qui fait qu'elle vient buter correctement sur le fond de la gouttière. En outre, -cette disposition renforce 11 assemblage pivotant entre la fourchette et la pièce de raccordement ; elle a aussi pour effet que l'extrémité ouverte ne risque pas d'être courbée ou rompue et elle facilite l'opération ultérieure de remise en position normale du parapluie.De plus, cette disposition fait que le parapluie retourné à l'aspect dlun parapluie ouvert et tendu à l'envers. 3) Le diamètre de la branche de tension est inférieur à celui d'une branche de tension habituelle (1 mm environ. Les branches de tension couramment utilisées sont des fils de fer d'un diamètre de 1,8 mm et elles ne peuvent pas être cintrées, car elles sont uniquement soumises à l'effort de traction) et elle est faite de fil d'acier doté d'élasticité. Elle s'articule respectivement, par ses extrémités, -sur la pièce de raccordement et sur la fourchette auxiliaire ; la caractéristique structurale suivant l'invention consiste en ce que la branche de tension présente une courbure de forme appropriée, le sommet de cette courbure étant situé vers le haut (c'est-à-dire en direc- tion de la couverture de tissu du parapluie) le long de la ligne de jonction entre les points d'articulation.On est ainsi assuré qu'au cas où le haut du parapluie est retourné, cette branche de tension prendra une forme "convexe et non une forme concave. En'raison de cette convexité, la force exercée sur la pièce de raccordement de la branche principale par cette branche de tension courbée et le poids de la branche principale et du tissu de couverture du parapluie produisent une force résultante à cause du rapport des vecteurs ; cette force résultante fait que l'opération de remise en position normale du parapluie est très simple et aisée et qu'elle ne risque pas de provoquer un pliage ou une déformation des différents éléments. n 4) Le bord inférieur de la pièce de raccordement est rectiligne ou suit une ligne légèrement courbe sans aucun ressaut, ce qui assure que la pièce de raccordement ne sera pas coincée sur le bord de la gouttière ou accrochée par celui-ci lorsque cette pièce de raccordement se retourne dans la gouttière de la fourchette. Afin de rendre plus claires les caractéristiques et fonctions des formes de construction et des actions indiquées cidessus, les explications complémentaires sont,données ci-apres en référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue de face du parapluie plat topless classique. La figure 2 est une vue de face du parapluie selon l'invention en position normale d'extension (ouverture). La figure 3A est une vue de face, montrant l'état du parapluie selon l'invention, retourné par un fort coup de vent Les figures 4A, 5A et 6 sont des vues de face illustrant les stades successifs de l'opération de remise en position normale du parapluie selon l'invention à partir de son état retourné. Les figures 3B, 4B et 5B sont des diagrammes vectoriels montrant le comportement des différentes branches de la monture du parapluie à l'état retourné et au cours de l'opération de remise dans sa forme primitive. La figure 7 est une vue de dessus du parapluie, montrant l'état tendu du tissu de couverture du parapluie. La figure 8A est une vue tridimensionnelle montrant la forme à élargissement de la fourchette. La figure 8B est une vue tridimensionnelle montrant la forme à élargissement de la fourchette, en combinaison avec la pièce de raccordement. La figure 9 est une vue tridimensionnelle de la pièce de raccordement suivant la présente invention. La figure 10 est une vue tridimensionnelle de la pièce de raccordement classique. La figure 11 illustre les trois exemples pratiques de la branche de tension suivant l'une des caractéristiques de la présente invention. La figure 12 est une vue de face à comparer à la figure 3A, les branches de tension de la monture du parapluie étant sans courbure de forme appropriée. Tout d'-abord, comme le montre la figure 1, le parapluie classique présente des branches de tension 13 qui sont faites de fil de fer d'assez fort diamètre--et des fourchettes 12 dont l'une des extrémités, présentant la forme plate obtenue par refoulement qui apparaît sur la figure lA, est reliée a une pièce de raccordement et qui forment chacune, avec la pièce de raccordement 16, une fourchette auxiliaire 11 et la branche de tension 13, un parallélogramme approximatif approprié T. De plus, la surface inférieure A de la pièce de raccordement 16 n'a pas une forme plane.Aussi, lorsque la couverture du parapluie est soufflée de bas en haut par le vent violent en un mouvement dirigé vers le haut, la branche principale 15, sous l'effet d'une rafale de vent, se retourne avec la couverture 14 du parapluie vers le haut, la pièce de raccordement 16 et le point d'assemblage b de la fourchette 12 constituant leur centre de rotation, d'où il résulte que la pièce de raccordement est déplacée vers le bas, clest-à-dire en direction de la fourchette 12 ; à ce moment, sous l'effet de cette force, la branche de tension 13 s'étire vers le haut en prenant une forme convexe ou vers le bas en prenant une forme concave et ne peut plus reprendre sa forme primitive En outre, la surface inférieure A-peut etre coincée par et sur le bord de la gouttière de la fourchette 12 et ne peut pas absorber la force due au retournement vers le haut de la branche principale 15, ce qui fait quela fourchette 12 est tordue et endommagée ou que l'oeillet au point d'articulation b est arraché. Comme on le voit sur la figure 2, après que le parapluie suivant l'invention a été étendu et ouvert, la situation est la mEme que dans le cas du parapluie classique. En d'autres termes, les fourchettes auxiliaires 21 et les fourchettes 22, les branches de tension 23, les branches principales 25, les pièces de raccordement 26, les coulisseaux supérieur èt inférieur 27, 28 et la tige centrale 29 tendent la couverture de tissu du parapluie. Les opérations d'ouverture du parapluie et le rle des différents éléments sont les mêmes que ceux du parapluie classique.Le diamètre du parapluie ouvert est désigné par D2 - Lorsqu'un coup de vent souffle par. le bas sur le parapluie, suivant la direction W, en un mouvement dirigé vers le haut sur la figure, et si la force du vent est supérieure à la force de la tension au bord inférieur E de la couverture 24 du parapluie, du fait que les différentes branches et fourchettes sont articulées et ont une élasticité propre, les branches principales 25 subissent la force la plus intense et sont ainsi retournées et, en même temps, elles entraînent les pièces de raccordement 26 qui pénètrent en pivotant dans les gouttières des fourchettes 22 ;;-du fait qu'il est formé, dans la fourchette 22, une partie élargie (qui sera décrite ci-après) et que sa forme est adaptée aux dimensions de la pièce de raccordement, mais en étant un peu plus longue que celle-ci, la surface inférieure de la pièce de raccordement ne sera jamais coincée sur et par le bord de la gouttière de la fourchette 22, ce qui fait qu'elle viendra srappliquer en glissant sans à-coups sur le fond de la gouttière (qui sera également décrite en détail ci-après); à ce moment, la branche de tension 23, ayant un petit diamètre et une forte élasticité, se courbe vers le haut, ce qui fait que l'intervalle T1 en forme de parallélogramme, délimité par la pièce de raccordement 26, la branche de tension 23, la fourchette auxiliaire 21 et la fourchette 22, se transforme en un intervalle T2 en forme d'éventail (comme le montre la figure 3A). Du fait que la pièce de raccordement 26 est bloquée par le fond de la gouttière de la fourchette 22 contre lequel elle bute et que la branche principale 25 possède sa propre élasticité et sa propre rigidité, la forme retournée du parapluie, telle que representée sur la figure 3A, est exactement celle du parapluie étendu a l'envers.Etant donné que les divers éléments de la monture continuent a maintenir l'état tendu du parapluie, à ce moment, même si un fort coup de vent souffle sur ce dernier suivant la direction W et du fait que ses branches principales 25 ont pris une forme d'arc concave et aussi que les pieces de raccordement 26 sont bloquées dans les gouttières des fourchettes 22 et que la rEsistance de leurs articulations est grande, les différentes branches ne risquent pas d'être brisées ou d'être délogées du point d'articulation sur les pièces de raccordement par la déformation ainsi produite. Le diamètre D3 du parapluie retourné est en effet le même que celui du parapluie avant son retournement, car les différentes branches conservent l'état tendu. Les diverses parties de la couverture du parapluie 24 sont représentées sur la figure 7. Les diagonales (D2 ou D3) du polygone de côté L formé par le bord du tissu tendu par les branches du parapluie restent inchangées elles aussi et le diamètre est constant après que le parapluie a été retourné. Si l'on veut rendre au parapluie sa forme primitive après qu'il a été retourné, il n'y a pas besoin d'effectuer la moindre opération supplémentaire, en plus de celles auxquelles on -procède initialement sur le parapluie classique.En d'autres termes, on tient d'une main la poignée 30, le sommet du parapluie étant dirigé vers le haut et, de l'autre main, on attire le coulisseau inférieur 28 vers le bas de la sorte, le parapluie est ramené dans sa position primative d'ouverture normale, naturellement sous l'effet de la gravité et de l'élasticité des éléments concernés. Le retour à la forme normale du parapluie est illustré en détail par les figures 3A, 4A, 5A et 6. Dans la position représentée sur la figure 3A, du fait que le prapluie est retourné, la branche de tension 23 est légèrement cintrée élastiquement vers le haut et le principe en vertu duquel elle est forcée de se cintrer vers le haut est que cette branche de tension est façonnée de manière-à présenter un point de flexion 231A à un endroit approprié sur elle, ce point de flexion étant dirigé vers le haut.Dans ces conditions, la pièce de raccordement 26 est pressée étroitement contre le fond de la gouttière de la fourchette 22 et s'applique intimement sur lui, tandis que la branche principale 25 est courbée vers le haut. Le diamètre D3 est égal a D2 et la force de traction F3 du bord E du tissu est également la même que la force de traction F2 avant que le parapluie ne se soit retourné ; à ce moment, le diamètre d'extension des fourchettes 22 est d3.Lorsqu'on veut .ramener le parapluie retourné dans sa forme primitive et après que le coulisseau inférieur 28 a été attiré vers le bas dans la position représentée sur la figure 4A, le diamètre d4 des fourchettes 22 est plus petit que d3 et le diamètre D4 du parapluie est également réduit de façon correspondante, ce qui fait que la force de traction F4 du bord du tissu est affaiblie et que la branche principale 25. est libre de se redresser et de reprendre la forme d'une ligne droite, la distance entre les deux extrémités de- la branche de tension 23 est encore raccourcie et la force élastique de cette branche de tension vers le coté extérieur augmente légèrement. La force de fraction F4 du bord du tissu est alors en équilibre avec la force résultante de l'élasticité des branches de tension 23 et du poids des nervures principales 25 et du tissu 24 du parapluie.Etant donné que tous les tissus pour parapluies ont une très faible extensibilité, la force de traction F4 du bord du tissu est plus petite que F3 et, par suite, le diamètre d'extension D4 du tissu est également plus petit que D3 (si le tissu du parapluie n'a aucune extensibilité; D4 D3). Comme le montre la figure 5A, lorsqu'on continue a attirer le coulisseau inférieur 28 vers le bas jusqu'S la position indiquee, la distance en diagonale D5 des branches principales 25 et le diamètre d5 des fourchettes 22 sont encore beaucoup plus réduits, ce qui fait que le bord du tissu prend un aspect détendu. Sous l'effet de la pesanteur des branches princpales 25 et du tissu 24 du parapluie, le haut du parapluie est retourné, les points b des branches principales 25 servant de centres de rotation, et au moment où il atteint la position représentée sur la figure 6, le diamètre D6 des-branches principales 25 qui tendent le tissu est plus petit que D4.Avant que le coulisseau inférieur 28 n'ait été attiré vers le bas jusqu'à sa position la plus basse de fermeture du parapluie, les branches principales 25 et les branches de tension 23 auront repris leur état normal D'après ce qui précède, l'échelle de relations entre les diverses-phases de la remise du parapluie dans sa forme primitive est la suivante D2 = D3 a D4 > > D6 d2 > d3 > d4 > d5 - d6 Pour mieux faire comprendre la raison pour laquelle, lors de la remise du parapluie de l'invention dans sa forme primitive normale, il n'y a besoin d'ajouter aucune manipulation supplémentaire à celles qui sont effectuées sur le parapluie traditionnel, on en décrira le principe en détail au moyen des diagrammes vectoriels des figures 3B, 4B et 5B respectivement. Ces diagrammes vectoriels ont été tracés sur une base pratique, à propos des prototypes. La figure 3B est le diagramme vectoriel correspondant à la figure 3A. Sur ces diagrammes : "a" est l'une des extrémités de la branche principale 25, le tissu étant cousu a cette extrémité "b" est le point d'articulation entre-la pièce de raccorde ment 26 et la fourchette 22 ; "c" est le centre de gravité du tissu 24 du parapluie et des branches principales 25 "d" est le point d'articulation entre la pièce de raccorde ment 26 et l'une des extrémités de la branche de tension 23 "e" est le point d'articulation entre l'autre extrémité de la branche de tension 23 et la fourchette auxiliaire 21 "f" est le point d'articulation entre l'une des extrémités de la fourchette auxiliaire 21 et la fourchette 22 "g" est le point de rotation de l'autre extrémité de la four chette auxiliaire 21 raccordée au coulisseau supérieur 2? ;; "h" est le point de rotation de l'autre extrémité de la four chette 22 raccordée au coulisseau inférieur 28. FAA (FBA, FCA) est la force de traction produite par la force de traction F3 du tissu du parapluie, exercée sur la branche principale au point "a" en direction du centre du manche de parapluie FAD (FBD, FCD) est la force élastique de la branche de tension 23. FAC (FBC, FCC) est la force résultante de gravité du tissu du parapluie 24 et des branches principales 25-en direction de la surface du sol. F'AB est la force de retournement au point d, produite par la pièce de raccordement 26 sous l'effet de la traction du tissu 24 et de la force de gravité du tissu 24 et des branches principales 25, avec le point b comme centre de rotation. FA est la force de rotation vers le bas de la pièce de raccordement 26 au point d. Au point a, FAA produit les forces composantes F'AA et F"AA, F"AA étant sur la ligne de jonction entre a et b, tandis que F'AA est perpendiculaire à cette ligne ab. Au point c FAC produit les forces composantes F'AC et F"AC, F"AC étant sur la ligne de jonction entre c et b et F'AD étant perpendiculaire à cette ligne cb. Au point d, FAD produit des forces composantes F'AD et F"AD, F"AO étant sur la ligne reliant b et d et F'AD étant perpendiculaire à cette ligne bd. On a alors F'A3 - F'AD (plusieurs fois plus grande) FA - FtAB - F'AD (vers le bas) La figure 4B est le diagramme vectoriel correspondant à la figure 4A et, à ce moment, a, b et d sont sur une ligne droite. FBD est légèrement plus grande que FAD. FB est la force de retournement de la pièce de raccordement au point d. F'BB = F'BD FB = 0 La figure 5B est le diagramme vectoriel correspondant à la figure 5A. A ce moment, FCA = O. Par conséquent FwCB = 7b x F'CC bd Comme la différence entre les distances bd et cb est de plusieurs fois, F'CB produite suivant le principe des leviers est très grande. Le point d se déplace dans les limites de la distance entre la position représentée sur la figure 5B et la position représentée sur la figure 6, tandis que la force FCD peut être considérée comme une force de rédaction. Sur le dessin, la position du point d est sur la ligne bc ou légèrement audessous d'elle.La branche de tension est faite d'un fil d'acier qui présente une grande élasticité et un petit diamètre, et cela aux fins suivantes : premièrement, de faire qu'elle ne produise qu'une petite force de réaction contre la force de retournement de la branche principale et, en second lieu, de faire qu'elle reprenne sa forme primitive sans aucune déforma- tion après que la force de flexion exercée sur elle est relâchée. Comme F'CB = F'CD, au moment oA le point d- franchit la positon représentée sur la figure 6, la direction d'action de F'CD change et devient la même que celle de F'CB, ce qui fait que la branche principale 25 se retourne de manière accélérée. Comme on le voit sur les figures 8A et 8B, l'extrémité de tête 221 de la fourchette 22 du parapluie sans tête suivant la présente invention a une forme qui s'élargit progressivement vers les deux cotés extérieurs et sa largeur à cet endroit est plus grande que celle de sa partie d'origine, sa longueur étant également un peu plus grande que celle de la pièce de raccordement 26.Cette extrémité de tete est réalisée avec une forme ouverte de sa partie terminale, où elle se divise en deux plaques 22P et 22Q ; le fond de cette extrémité de tête présente une ouverture en U, propre à recevoir exactement la pièce de raccordement 26 ; et ces deux plaques sont reiiées par un rivet ou un oeillet ; lorsque la monture de parapluie a servi pendant un certain temps, l'intervalle entre la pièce de raccordement 26 et les plaques 22P et 22Q de-l'extrémité ouverte augmente forcément, ce qui tend à rendre beaucoup plus aisé le mouvement pivotant entre la pièce de raccordement 26 et la fourchette 22 lorsque le parapluie se retourne, la pièce de raccordement 26 s'appuira intimement sur le côté gauche ou droit de la fourchette 22, ce qui fait que la pièce de raccordement 26 glissera facilement au fond de la gouttière de la fourchette, ce qui augmente a son tour la force de résistance au retournement du parapluie. En ce qui concerne les exemples pratiques de la forme de construction de la branche de tension de la présente invention, illustrés par les figures liA a llC, le premier exemple pratique présente une courbure ayant la forme représentée sur la figure liA ; le second exemple pratique présente une courbure ayant la forme représentée sur la figure 11B ; et le troisième exemple pratique présente une courbure ayant la forme représentée sur la figure llC. D'autres exemples sont également applicables avec diverses formes de courbure sans aucune limite particulière, à cette exception que les sommets de ces courbures, c'est-à-dire les points 231A, 231B et 231C, doivent se trouver au-dessus de la ligne ae jonction des deux points d'articulation d et e : en d'autres termes, du coté du tissu du parapluie. Leur hauteur est T (TA, TB, TC, ...). De cette manière, elles peuvent produire l'effet précité de cintrage "convexe". En l'absence des formes précitées de courbure vers le haut, au cas où le parapluie est retourné, le cintrage "convexe" ne peut pas se produire et il se produira le phénomène de cintrage "concave" représenté sur la figure 12 : une branche de tension 23 qui se cintre vers le bas ne peut pas reprendre sa forme primitive sous l'effet de sa propre élasticité et elle est donc courbée et déformée. Cependant, avec la forme de réalisation de la monture du parapluie topless suivant l'invention, il résulte de la description qui précede que sa branche de tension et sa gouttière ont des fonctions dynamiques en plus de leur structure particulièrement et spécialement améliorée, et qu'au cas où le parapluie est soufflé par le dessous et retourné par un coup de vent, ces éléments peuvent faire que le parapluie devient un parapluie dont le haut est maintenu en position inversée, les différents éléments étant suffisamment robustes pour supporter la force de retournement sans être endommagés par elle ; en outre, lorsqu'on veut rendre au haut du parapluie sa forme primitive après qu'il a été retourné, il suffit de pousser son coulant inférieur vers le bas, sans qu'il y ait besoin d'aucune autre intervention auxiliaire ; il s'agit donc d'une invention nouvelle et pratique, tant par la structure du parapluie que par son fonctionnement. - REVENDICATIONS 1. Parapluie communément dénommé topless à l'épreuve du vent, d'une conception telle qu'après qu'il a été étendu et ouvert et lorsqu'un coup de vent violent souffle par dessous sur sa couverture ou lorsqu'une quelconque force extérieure est exercée sur le parapluie de la même maniere, pour provoquer son retournement vers le haut, la monture du parapluie ( savoir les fourchettes (22), les branches principales (25), les branches de tension (23), les pièces de raccordement (26), les fourchettes auxiliaires (21)) conserve son état de tension, ce qui fait que le parapluie est maintenu avec sa couverture tendue dans la position renversée, caractérisé en ce qùe, dans la monture du parapluie, l'extrémité d'articulation entre les differentes fourchettes (22) et les pièces de raccordement (26) des branches principales (25) à la forme d'une structure ouverte et s'élargissant progressivement vers les deux côtés extérieurs, formant ainsi une gouttière plus large pour recevoir la pièce de raccordement (26) qui pénètre exactement dans cette gouttiere où elle est saisie et immobilisée. 2. Parapluie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les diverses branches de tension (23) de la monture du parapluie sont des éléments dotés d'élasticité et présentant un petit diamètre, leurs deux extrémités s'articulent respectivement sur les pièces de raccordement (26) et les fourchettes auxiliaires (21), et une courbure (231A) est formée en un point situé entre leurs deux extrémités d'articulation, le sommet de cette courbure étant situé en dehors de la ligne de jonction reliant les centres de rotation des deux extrémités d'articulation, à savoir pres du tissu du parapluie. 3. Parapluie selon la revendication 2, caractérisé en ce que la courbure située entre les deux extrémités des branches de tension peut avoir n'importe quelle forme (231A, 231B, 231C) 4. Parapluie selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il nty a pas de limitation quant a la distance -entre le point où est formée la courbure entre les deux extrémités des branches de tension et ces deux extrémités. 5. Parapluie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord inférieur de la pièce de raccordement 26) des branches principales (25) a une forme plate rectiligne ou légère- ment arquée. 6. Parapluie selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après qu'il a été retourné et lorsque le coulisseau inférieur (28) est tiré vers le bas sur une distance fixée, la monture reprend la forme correspondant à son état primitif de tension ouest amenée dans son état normal de tension.