Brevet FR2598231A1 — publié le 19871106

"Charnière et monture de lunettes comportant une telle charnière" La présente invention concerne d'une manière générale les charnières, et elle vise plus particulièrement, mais non nécessairement exclusivement, celles destinées à l'équipement des montures de lunettes. Globalement, une charnière comporte deux pièces articulées l'une à l'autre par une broche. Dans une monture de lunettes, une telle charnière intervient plus généralement entre le face et chacune des branches latérales de support, pour le repliement de 10 celles-ci. En pratique, pour chacune de ces branches latérales de support, l'une des pièces constitutives de la charnière mise en oeuvre appartient au face, o elle forme alors par exemple, en bout d'un tenon, une chape, tandis que l'autre 15 appartient à la branche latérale de support elle-même, o elle forme alors par exemple un charnon par lequel elle est insérée entre les deux ailes de la chape précédente, une disposition inverse étant d'ailleurs également possible. L'une des difficultés dans la réalisation des charnières de ce type réside dans la nécessité qu'il y a d'assurer un maintien convenable de la broche qui en forme l'axe d'articulation. Dans les montures de lunettes, cette broche se présente le plus souvent, pour ce faire, sous la forme d'une 25 vis, qui, par un tronçon d'extrémité, convenablement fileté, est en relation de vissage avec un évidement taraudé de l'une des ailes de la chape concernée, et qui, par une tête, est en relation d'appui axial avec l'autre de celles-ci. Mais, malgré divers palliatifs de toute sorte couramment mis en oeuvre pour s'y opposer, il n'est pas rare d'observer, en service, un dévissage intempestif d'une telle vis, et/ou une usure des pièces en cause, au détriment de la retenue de la branche latérale de support correspondante. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'apporter une solution simple et efficace au problème du maintien axial de la broche d'une charnière. De manière plus précise, elle a tout d'abord pour objet une charnière du genre comportant deux pièces articulées l'une à l'autre par une broche, cette charnière étant d'une manière générale caractérisée en ce que, par un tronçon d'extrémité, ladite broche est en relation de montage serré avec un évidement de l'une desdites pièces, et 10 en ce que, conjointement, par une tête, elle en est relation d'appui axial contraint avec une surface d'appui appartenant & l'une ou l'autre de celles-ci; elle a encore pour objet une monture de lunettes comportant une telle charnière, par exemple pour l'articulation à son face de l'une au moins de 15 ses deux branches latérales de support. Par montage serré on entend ici un montage dont il résulte le développement de contraintes radiales entre les deux pièces en prise l'une avec l'autre. Conjointement, par appui axial contraint, on entend 20 ici un appui impliquant le développement de contraintes axiales entre les deux pièces en cause. Suivant l'invention, la broche mise en oeuvre est conjointement l'objet de telles contraintes radiales et axiales, les contraintes radiales intervenant à l'une de ses 25 extrémités, et les contraintes axiales à l'autre de celles-ci, et l'expérience montre qu'une telle disposition suffit & en assurer de manière convenable et sûre le maintien axial recherché. La charnière suivant l'invention ne comportant avantageusement pas de vis, aucun dévissage intempestif n'en est à craindre en service. De préférence, pour le développement des contraintes radiales et axiales-- recherchées, il est tiré parti des caractéristiques naturelles des alliages à mémoire de forme. 35 Ainsi qu'on le sait, un alliage à mémoire de forme est un alliage qui, de manière réversible, et sous les seuls effets de la température, est susceptible d'une transformation structurale à l'état solide entre deux phases distinctes, l'une dite austénitique, l'autre dite martensitique, pour chacune desquelles il est possible de lui conférer -des formes différentes qu'il retrouve spontanément, de lui-même, aux températures correspondantes. De préférence, donc, la broche de la charnière suivant l'invention est réalisée en un tel alliage à mémoire de forme. A froid, c'est-à-dire à une température largement 10 inférieure à la température ambiante, cet alliage est par exemple à l'état martensitique, et le diamètre de la broche diminue alors que sa longueur augmente. Il est tiré profit de cette réduction de diamètre de la broche pour l'engager, par son tronçon d'extrémité, dans 15 l'évidement de la pièce avec laquelle elle doit être en prise. A température ambiante, l'alliage à mémoire de forme mis en oeuvre est à l'état austénitique, et le diamètre de la broche suivant l'invention augmente tandis que sa 20 longueur diminue. Son tronçon d'extrémité se bloque alors dans la pièce dans l'évidement de laquelle il est engagé, tandis que sa tête vient porter sous contrainte sur la surface d'appui correspondante, que cette surface d'appui appartienne à cette même pièce ou qu'elle appartienne à l'autre des pièces concernées. Outre qu'un tel montage est particulièrement simple, il peut, suivant un développement de l'invention, permettre, si désiré, s'agissant de l'équipement d'une monture de 30 lunettes, un réglage de la capacité d'ouverture de la branche latérale de support correspondante. Suivant ce développement, sur une partie au moins de sa hauteur, entre son tronçon d'extrémité et sa tête, le fût de la broche mise en oeuvre est excentré par rapport à un 35 tel tronçon d'extrémité et à une telle tête. Il suffit, dès lors, de profiter, à froid, de la liberté de rotation de la broche par rapport à l'évidement dans lequel est engagé son tronçon d'extrémité, pour la faire tourner sur elle-même de l'angle désiré pour que, l'axe de rotation de la branche latérale de support concernée étant ainsi déplacé, cette branche latérale de 5 support puisse plus ou moins s'ouvrir, son talon d'appui contre le face se trouvant lui-même plus ou moins écarté de ce dernier. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, & 10 titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une monture de lunettes mettant en oeuvre au moins une charnière suivant l'invention; la figure 2 est, à échelle supérieure, une vue en plan d'une telle charnière, suivant la flèche II de la figure 1; la figure 3 en est, à échelle supérieure, une vue transversale en coupe suivant la ligne IIIIII de la figure 20 2; la figure 4A est, à l'échelle de la figure 3, et représentée isolément, une vue en élévation, à température ambiante, de la seule broche mise en oeuvre dans une telle charnière la figure 4B est, à froid, une vue analogue à celle de la figure 4A; les figures 5, 6 sont des vues respectivement analogues à celles des figures 2, 3, pour une variante de réalisation; la figure 7 est une vue en plan qui, analogue à celle de la figure 5, illustre le mode de réglage par excentrique autorisé par cette variante; la figure 8 est une vue en coupe transversale analogue & celle de la figure 6, pour une autre variante de 35 réalisation. Ces figures illustrent, à titre d'exemple, l'application de l'invention à une monture de lunettes 10. Globalement, une telle monture de lunettes 10 comporte un face 11, et, chacune respectivement articulées à celui-ci par une charnière 12, deux branches latérales de support 13. Globalement, chacune des charnières 12 ainsi mises en oeuvre comporte elle-même deux pièces 14, 15 articulées l'une à l'autre par une broche 16. La pièce 14 appartient au face 11. Il s'agit le plus souvent d'un tenon convenablement 10 rapporté sur celuici, par exemple par soudage s'il s'agit d'un face métallique. Quoi qu'il en soit, cette pièce 14 forme, en pratique, à son extrémité, pour la broche 16, une chape 17, entre les deux ailes 18, 18' de laquelle s'étend 15 transversalement cette broche 16. Pour ce faire, chacune des ailes 18, 18' de cette chape 17 est dotée d'un évidement, respectivement 19, 19'. Dans la forme de réalisation représentée, pour l'une et l'autre des ailes 18, 18', l'évidement 19, 19' correspondant forme un perçage, en pratique de contour transversal circulaire. Par ailleurs, la pièce 14 d'une charnière 12 appartenant ainsi au face 11 forme, transversalement, à son extrémité, du côté opposé à la chape 17 par rapport à la 25 broche 16, sensiblement parallèlement au plan général d'un tel face 11, et pour des raisons qui apparaîtront ci-après, une surface de butée 20. Conjointement, la pièce 15 d'une charnière 12 appartient à la branche latérale de support 13 30 correspondante. Par exemple, il peut s'agir d'un bossage qui, distinct initialement d'une telle branche latérale de support 13, y est ensuite convenablement rapporté, par exemple par soudage si cette branche latérale de support 13 35 est métallique. Quoi qu'il en soit, cette pièce 15 forme, pour la broche 16, un charnon 22, par lequel elle est insérée entre les deux ailes 18, 18' de la chape 17 de la pièce 14 correspondante. Comme ces ailes 18, 18', le charnon 22 présente, pour ce faire, un perçage 23, en pratique de contour transversal circulaire, et il forme donc lui aussi une oreille. En pratique, la pièce 15 ainsi constituée est rapportée latéralement sur la branche latérale de support 13 qu'elle équipe, en saillie en bout de celle-ci, sur la face interne de cette branche latérale de support 13, en sorte que, par son extrémité, cette branche latérale de support 13 forme un talon 24 propre à coopérer en appui avec la surface de butée 20 de la pièce 14 correspondante du face 11. Suivant l'invention, la broche 16 est, par un tronçon d'extrémité 25, en relation de montage serré avec un 5 évidement de l'une des pièces 14, 15 concernées, et, conjointement, par une tête 26 de dimension transversale supérieure & celle de son fût 27, elle est en relation d'appui axial contraint avec une surface d'appui appartenant & l'une ou l'autre de celles-ci. Dans les formes de réalisation & chape 17 et charnon 22 représentées, le tronçon d'extrémité 25 de la broche 16 est en prise avec l'évidement 19' de l'aile 18' de cette chape 17. En pratique, cet évidement 19' constituant un perçage, elle est engagée, par son tronçon d'extrémité 25, dans celui-ci. Dans la forme de réalisation plus particulièrement représentée sur les figures 1 à 4, le tronçon d'extrémité 25 de la broche 16 est directement en continuité avec son fût 30 27, sa surface extérieure étant dans le prolongement de celle de celui-ci et l'ensemble constituant un axe cylindrique. En pratique, c'est avec jeu que, dans cette forme de réalisation, le fût 27 traverse le perçage 19 de l'autre 35 aile, 18, de la chape 17 de la pièce 14. Conjointement, dans cette forme de réalisation, la tête 26 de la broche 16 porte sur cette autre aile 18 de la chape 17 de la pièce 14, la surface d'appui 30 qui lui est associée appartenant à la surface 31 de ladite aile 18 opposée & l'aile 18' précédente, c'est-à-dire à la surface externe de cette aile 18. Pour ce faire, la tête de la broche 16 forme, annulairement, par sa surface inférieure, un épaulement transversal plat 33. Quoi qu'il en soit, dans cette forme de réalisation, la surface d'appui 30 associée à la tête 26 de la broche 16 10 appartient à la même pièce que celle concernée par le montage serré du tronçon 25 de cette broche 16. Enfin, dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 à 4, le fût 27 de la broche 16, entre son tronçon d'extrémité 25 et sa tête 26, est entouré, sur une 15 partie au moins de sa hauteur correspondant à la traversée du charnon 22 de la pièce 15, par un coussinet 35. Un tel coussinet 35 peut par exemple être en bronze ou en matière synthétique. De préférence, la broche 16 est, elle, en alliage à 20 mémoire de forme. Il s'agit par exemple d'un alliage de nickel et de titane, ou d'un alliage de cuivre-zinc-aluminium. Quoi qu'il en soit, du fait du comportement thermo-élastique d'un tel alliage, il est possible de 25 disposer, entre deux températures déterminées, d'une capacité d'allongement notable, de l'ordre le plus souvent de 5 à 8 %, et en tout cas largement supérieure aux capacités d'allongement thermiques les plus usuelles. Par exemple, si, à température ambiante, la longueur 30 totale du fût 27 de la broche 16 et de son tronçon d'extrémité 25 a globalement une valeur L, elle a, à basse température, c'est-à-dire à une température de l'ordre par exemple de - 60C à - 80'C, une valeur L', largement supérieure à la précédente, figure 4B. Conjointement, si, à température ambiante, le diamètre conjoint de ce fût 27 et de ce tronçon d'extrémité 25 a une valeur D, il a, à basse température, une valeur D' largement inférieure à la précédente. Sur les figures 4A, 4B les différences relatives entre les dimensions en cause ont été volontairement exagérées. Par construction, il est fait en sorte que le diamètre D1 du perçage constituant l'évidement i9' de l'aile 18' de la chape 17 de la pièce 14 ait, à température ambiante, une valeur comprise entre D et D'. Cela étant, pour sa mise en place, la broche 16 est 10 refroidie à une température comprise entre - 60'C et - 80'C, à l'aide par exemple d'un jet d'air convenablement réfrigéré et convenablement canalisé par une quelconque buse de soufflage. Ainsi refroidie, et après traversée de l'aile 18 de la chape 17 de la pièce 14, d'une part, et du charnon 22 de la pièce 15, et, plus précisément, du coussinet 35 associé & celui-ci, d'autre part, elle est engagée, par son tronçon d'extrémité 25, dans le perçage constituant l'évidement 19' de l'autre aile, 18', de ladite chape 17, l'engagement étant 20 poursuivi jusqu'à butée, par son épaulement transversal 33, de sa tête 26 contre la surface d'appui 30 qui lui est associée, c'est-à-dire contre la surface externe de l'aile 18 de la chape 17. Ainsi qu'il est aisé de le comprendre, cet engagement 25 est facilité par le fait que, à basse température, le diamètre D' du tronçon d'extrémité 25 de la broche 16 est inférieur à celui D1 du perçage constituant l'évidement 19' de l'aile 18' de la chape 17. Une fois la broche 16 ainsi en place, elle est 30 ramenée à température ambiante. Son tronçon d'extrémité 25 reprenant alors sa configuration initiale, il vient de lui-même s'appliquer énergiquement contre la paroi interne du perçage constituant l'évidement 19' de l'aile 18' de la chape 17, avec, tel que 35 schématisé par des flèches F1 sur la figure 3, le développement de contraintes radiales de l'une à l'autre de ces pièces. Il en résulte le montage serré suivant l'invention. Conjointement, et du fait même que, par son tronçon d'extrémité 25, la broche 16 se trouve en quelque sorte énergiquement agrippée à l'aile 18' de la chape 17 de la pièce 14 alors que sa tête 26 se trouve en appui axial contre l'autre aile, 18, de celle-ci, il se développe, entre sa tête 26 et cette aile 18 de la chape 17, du fait que son fût 27 reprend lui aussi sa configuration initiale, et tel que schématisé par des flèches F2 sur la figure 3, des contraintes axiales, c'est-à-dire des contraintes parallèles à l'axe de l'ensemble. Il en résulte l'appui axial contraint suivant l'invention. La conjonction d'un tel montage serré et d'un tel 15 appui axial contraint conduit avantageusement à un maintien fiable et sûr de la broche 16. Il en résulte en outre avantageusement un éventuel rattrapage de jeu entre la pièce 14 et la pièce 15, et donc un éventuel frein pour la branche latérale de support 13 20 concernée, autour de son axe d'articulation. Dans la variante de réalisation représentée sur les figures 5 à 7, le fût 27 de la broche 16 est, entre son tronçon d'extrémité 25 et sa tête 26, excentré par rapport audit tronçon d'extrémité 25 et à ladite tête 26, sur une partie au moins de sa hauteur correspondant au charnon 22 de la pièce 15. En pratique ce fût 27 comporte, dans cette forme de réalisation, à compter de la tête 26, un premier tronçon 27', qui est coaxial du tronçon d'extrémité 25, tout en étant de diamètre supérieur à celui de celui-ci, et dont la hauteur correspond à celle de l'aile 18 de la chape 17 de la pièce 14, et un deuxième tronçon 27", dont la hauteur correspond à celle du charnon 22 de la pièce 15, et qui est, lui, excentré par rapport au tronçon d'extrémité 25 et au 35 tronçon 27" précédents, l'axe A' de ce tronçon 27" se trouvant décalé latéralement par rapport à l'axe d'ensemble A de la broche 16, c'est-à-dire par rapport à l'axe commun à son tronçon d'extrémité 25, au tronçon 27' de son fût 27, et & sa tête 26. En outre, la tête 26 de la broche 16 présente conjointement une fente diamétrale 36, à la manière d'une tête de vis. Lors de la mise en place, à froid, de la broche 16, et compte tenu de la capacité de rotation dont bénéficie alors son tronçon d'extrémité 25 par rapport au perçage constituant l'évidement 19' correspondant de l'aile 18' de 10 la chape 17, il est possible de la faire pivoter autour de son axe A, en agissant pour ce faire sur sa tête 26, et donc de régler, par l'excentrique que constitue alors le tronçon 27" de son fût 27, la position du charnon 22 de la pièce 15 par rapport à cette chape 17, et donc la position de la branche latérale de support 13 correspondante par rapport au face 11. De ce fait, l'axe d'articulation de cette branche latérale de support 13 peut par exemple être éloigné du face 11. Par suite, tel que représenté à la figure 7, sa capacité d'ouverture se trouve élargie, un angle de rotation supérieur étant & lui appliquer avant que, par son talon 24, elle vienne en butée contre la surface d'appui 20 de la pièce 14 du face 11 correspondante. Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 8, la tête 26 de la broche 16 est noyée dans l'aile 18 de la chape 17 de la pièce 14, à la faveur du perçage 19 de celle-ci. La surface d'appui 30 qui lui est associée appartient 30 donc dans ce cas, non plus à la pièce 14, mais à la pièce , c'est-à-dire à l'autre des pièces 14, 15 que celle concernée par le montage serré de son tronçon d'extrémité 25. Elle appartient alors en pratique à la surface du 35 charnon 22 de la pièce 15 opposée à l'aile 18' de la chape 17 de la pièce 14, celle intéressée par le montage serré du tronçon d'extrémité 25 de la broche 16. 1 1 Une telle variante de réalisation conduit à un freinage plus énergique de la branche latérale de support 13 concernée autour de son axe d'articulation. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas 5 aux formes de réalisation décrites et représentées, mais elle englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison de leurs divers éléments. REVENDICATIONS 1. Charnière, du genre comportant deux pièces articulées (14, 15) l'une à l'autre par une broche (16), caractérisée en ce que, par un tronçon d'extrémité (25), ladite broche (16) est en relation de montage serré avec un 5 évidement (19') de l'une desdites pièces (14, 15), et, en ce que, conjointement, par une tête (26), elle est en relation d'appui axial contraint avec une surface d'appui (30) appartenant à l'une ou l'autre de celles-ci. 2. Charnière suivant la revendication 1, caractérisée 10 en ce que la surface d'appui (30) associée à la tête (26) de la broche (16) appartient à la même pièce (14, 15) que celle concernée par le montage serré de son tronçon d'extrémité (25). 3. Charnière suivant la revendication 2, caractérisée 15 en ce que, l'une des pièces (14, 15) formant une chape (17) tandis que l'autre comporte un charnon (12) par lequel elle est insérée entre les deux ailes (18, 18') de ladite chape (17), le tronçon d'extrémité (25) de la broche (16) est en prise avec un évidement (19') d'une des ailes (18, 18') de 20 ladite chape (17), tandis que sa tête (26) porte sur l'autre de celles-ci, la surface d'appui (30) qui lui est associée appartenant à la surface de ladite aile (18, 18') opposée à la précédente. 4. Charnière suivant la revendication 1, caractérisée 25 en ce que la surface d'appui (30) associée à la tête (26) de la broche (16) appartient à l'autre des pièces (14, 15) que celle concernée par le montage serré de son tronçon d'extrémité (25). 5. Charnière suivant la revendication 4, caractérisée 30 en ce que, l'une des pièces (14, 15) formant une chape (17) tandis que l'autre comporte un charnon (22) par lequel elle est insérée entre les deux ailes (18, 18') de ladite chape (17), le tronçon d'extrémité (25) de la broche (16) est en prise avec un évidement (19') d'une des ailes (18, 18') de 35 ladite chape (17) tandis que sa tête (26) porte sur le charnon (22), la surface d'appui (30) qui lui est associée appartenant à la surface dudit charnon (22) opposée à ladite aile (18, 18') de cette chape (17). 6. Charnière suivant l'une quelconque des revendications -1 à 5, caractérisée en ce que, sur une partie 5 au moins de sa hauteur, le fût (27) de la broche (16), entre son tronçon d'extrémité (25) et sa tête (26), est excentré par rapport audit tronçon d'extrémité (25) et à ladite tête (26). 7. Charnière suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que, le fût (27) de la broche (16), entre son tronçon d'extrémité (25) et sa tête (26), est entouré par un coussinet (35). 8. Charnière suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'évidement (19') que présente l'une des pièces (14, 15) pour le tronçon d'extrémité (25) de la broche (16) forme un perçage pour celle-ci. 9. Charnière suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la broche est 20 en alliage à mémoire de forme. 10. Monture de lunettes, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une charnière conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11. Monture de lunettes suivant la revendication 10, 25 caractérisée en ce que comportant un face (11) et, articulées à celui-ci, deux branches latérales de support (13), pour l'une au moins desdites branches latérales de support (13), la charnière (12) par laquelle celle-ci est articulée au face (11) est conforme à l'une quelconque des 30 revendications 1 à 9.