Brevet FR2616096A1 — publié le 19881209

ARTICULATION A ANNEAUX DE GUIDAGE POUR OUTIL A BRANCHES PIVOTANTES, TEL QU'UNE PAIRE DE CISEAUX. DESCRIPTION La présente invention concerne une articulation pour un outil à branches pivotantes tel qu'une paire de ciseaux ou de pinces. De manière classique, Les outils comportant deux branches pivotant L'une par rapport à L'autre tels que des ciseaux, des pinces, ou analogues, comportent un axe constitué par une vis. Cette vis traverse un trou lisse formé dans l'une des branches de L'outil. Elle est vissée dans un trou taraudé prévu dans L'autre branche. La vis comporte une partie cylindrique généralement filetée sur laquelle la branche présentant le trou lisse tourne. Cette partie cylindrique de la vis constitue l'axe de L'articulation sur lequel s'effectue le mouvement de rotation relatif d'une branche par rapport à l'autre. En outre, la vis présente une partie conique qui vient se loger dans un trou de même conicité prévu dans la branche présentant le trou lisse. L'effort de coupe est transmis par la partie conique de la vis. Il en résulte des efforts très importants étant donné que l'effort radial introduit une composante axiale. En outre, L'effort de coupe est transmis partiellement par appui de la face interne du trou lisse sur la génératrice des filets de la vis, qui se prolongent généralement jusqu'à sa partie conique ; il en résulte une usure rapide du filet de la vis. Par suite de cette usure, ta vis commence à osciller dans le trou taraudé et il en résulte un décalage vertical de La première branche par rapport à la seconde, ce qui conduit à l'apparition d'un jeu qui va en s'amplifiant. Le pivotement des deux branches devient défectueux. En outre, te frottement entre les faces internes des deux branches l'une sur l'autre est important. Ce frottement dépend de - la nature des matériaux utilisés, généralement de l'acier. D'autre part, le frottement dépend de l'état de surface des faces internes des branches. En outre, du fait de l'usure du filetage mentionné précédemment, - la face interne de la tête de la vis, qui etait realisée plane à l'origine, devient conique. En conséquence, Le frottement entre la tête de la vis et la branche contre laquelle elle est serre devient très important du fait de cette conicité. La présente invention a précisément pour objet une articulation pour des outils comportant deux branches montées pivotantes l'une par rapport à l'autre, notamment une paire de ciseaux, qui remédie aux divers inconvenients mentionnes cidessus. Un premier objet de la présente invention est de réaliser une articulation du type défini ci-dessus, dans lequel la vis est sollicitée seulement en traction, en éliminant tout effet de couple et de cisaillement s'exerçant sur cette vis. Un second objet de la presente invention est d'éviter le frottement du trou lisse de la première branche de l'articulation sur la partie cylindrique de la vis. Un troisième objet de l'invention est de réduire le frottement se produisant entre les faces situees en regard des deux branches lors du mouvement de pivotement. Ces buts sont atteints conformément à La présente invention grâce au fait que l'articulation pour un outil, notamment une paire de ciseaux, comprenant une première branche traversée par un trou lisse et une seconde branche comportant un trou fileté, la première et la seconde branches pivotant l'une par rapport à L'autre au moyen d'une vis comportant une partie cylindrique engagée dans le trou lisse de la première branche et une partie filetée vissée dans la partie filetée de la seconde branche, caractérisée en ce que L'une des branches comporte un anneau concentrique à L'axe de ladite vis et formé en relief, l'autre desdites première et deuxième branches comportant un anneau concentrique à l'axe de la vis formé en creux de forme complémentaire à l'anneau en relief, l'anneau formé en creux et i'anneau formé en relief cooperant pour assurer un guidage en rotation précis d'une branche par rapport à L'autre, un jeu étant prévu entre la partie cylindrique de la vis et le trou lisse de la première branche. Ainsi, l'effort de cisaillement et les effets de couple sont entièrement repris par L'anneau de guidage en creux et l'anneau de guidage en relief, de telle sorte que la vis n'est sollicitée qu'en traction. En outre, du fait de La presence d'un jeu entre la partie cylindrique de la vis et le trou lisse formé dans la première branche de l'articulation, tout frottement est évité sur la partie cylindrique de la vis. Selon une réalisation preferée de l'invention, un jeu est prévu entre les parties des faces en regard de la première branche et de la seconde branche situées à l'extérieur des anneaux de guidage. Grâce à la présence de ce jeu, le frottement entre les faces situées en regard de la première branche et de la seconde branche est limité à une zone réduite. De plus, cette zone est concentrée à proximité de l'axe d'articulation. Le couple de frottement qui en résulte est donc réduit par rapport aux articulations connues jusqu'à ce jour. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui suit, faite en regard des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue de face d'une paire de ciseaux comportant deux branches articulées, - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 d'une première réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue partielle en perspective de la première branche faisant partie de l'articulation représentée sur la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en coupe d'une seconde forme de réalisation d'une articulation conforme à L'invention. On a représenté sur la figure 1 une vue d'ensemble d'une paire de ciseaux conforme à L'invention. (Cependant, les particularités de l'invention n'apparaissent pas sur cette figure étant donné qu'il s'agit d'une vue exterieure). Cette paire de ciseaux comporte une première branche 2 et une seconde branche 4 articulées l'une par rapport à l'autre au moyen d'une vis 6 formant axe d'articulation. Dans une paire de ciseaux ou dans un outil analogue comportant deux branches pivotant L'une par rapport à l'autre, la vis 6 traverse un trou lisse formé dans la branche 4 et est engagée par vissage dans un trou taraudé prévu dans la branche 6. Dans une réalisation de l'art antérieur (non représentée), tout l'effort de coupe est transmis par une portée cylindrique de la vis 6 sur son filetage. Il en résulte une usure rapide du filet de la vis. On a représenté sur la figure 2 un premier mode de réalisation d'une articulation pour un outil comportant deux branches articulees l'une par rapport à L'autre, tel que par exemple une paire de ciseaux du type de celle qui est représentée sur la figure 1 ou un outil analogue tel qu'une paire de pinces, etc. bans cette articulation, la première branche 2 comporte un anneau 8 formé en relief par rapport à une face plane 10 de la branche 2 (voir figure 3) et un anneau 12, de même caractéristique géométrique, formé en creux dans la branche 4. L'anneau en relief 8 et l'anneau en creux 12 sont concentriques à l'axe longitudinal XX de la vis 6 et sont par conséquent concentriques entre eux. Ils présentent le même diamètre intérieur et le même diamètre extérieur ainsi que la même forme géométrique en section transversale. De cette manière, l'anneau en relief 8 peut s'engager à l'intérieur de l'anneau en creux 12 comme représenté-sur la figure 2, de maniere à former un guidage de la branche 2 par rapport à la branche 4. Comme on peut Le voir sur la figure 2, la vis 6 comporte une fente 30. En outre, on remarque que le diamètre extérieur de La partie cylindrique 14 de la vis 6 est plus petit que le diamètre du trou lisse 16 formé dans la branche 2. Ainsi, il existe un jeu J1 entre la partie cylindrique 14 de la vis 6 et le trou lisse 16 formé dans la branche 2. Grâce à la présence de ce jeu et à la présence des anneaux de guidage 8 et 12, l'effort de cisaillement exercé sur l'articutation pendant un effort de coupe est entièrement repris par tes anneaux sans qu'aucun effort transversal soit exerce sur la partie cylindrique 14 de la vis ni sur son filetage 20. De préference, les anneaux 8 et 12 sont obtenus par estampage à chaud puis directement par matriçage à froid sans usinage onéreux ultérieur. En effet, le matr;çåge à froid permet d'obtenir directement leur forme avec ta tolérance nécessaire. En outre, on a prévu une première rondelle autolubrifiante 22 montée entre la face plane d'appui de la vis dirigée vers l'intérieur de l'articulation et un lamage de la branche 2. Une seconde rondelle auto-lubrifiante 25 est montée entre la face plane 10a de la branche 2 et la partie 24a de la face plane de la branche 4 située en regard de la surface lova, à l'intérieur de l'anneau creux 12. De préférence, les bagues autolubrifiantes 22 et 25 sont réalisées en Hostaform -C9021M au molybdène. Par ailleurs, il existe un jeu j2 entre la partie 10b extérieure à l'anneau creux 8 et la partie extérieure 24a extérieure à l'anneau en relief 12.Grâce à la présence du jeu j2, la surface de frottement entre les faces en regard des branches 2 et 4 est réduite à une surface circulaire regroupée autour de l'axe XX d'articulation, de telle sorte que le couple de frottement exercé par rapport à cet axe est réduit. En outre, grâce à la présence des bagues auto-lubrifiantes 22 et 25, le couple de frottement est encore reduit. On a représenté sur la figure 3 une vue en perspective de La branche 2, du mode de réalisation de la figure 2 coupée au niveau de L'axe XX d'articulation. Cette figure permet d'apprécier la forme de l'anneau en relief 8, ainsi que la zone 10a située à L'intérieur de cet anneau et La zone 10b de la face plane située à L'extérieur de l'anneau 8. Avec l'articulation qui vient d'etre décrite, l'effort en rotation des branches 2 et 4 est totalement absorbé par les anneaux 8 et 12 sans intervention de la vis 6. La vis 6 sert uniquement à resserrer les deux branches et ne travaille qu'en traction. On a représenté sur la figure 4 un second mode de réalisation d'une articulation conforme à la présente invention. Alors que le mode de réalisation des figures 2 et 3 était adapté au cas où les branches de la paire de ciseaux 2 et 4 étaient réalisées en un matériau permettant un frottement direct des branches l'une sur L'autre, par exemple en acier inoxydable ou en titane, avec un simple graissage, le mode de réalisation de la figure 4 est prévu pour le cas où les branches sont réalisées en un matériau non lubrifiant du type composite, comportant par exemple des fibres de verre et/ou de carbone. Dans ce cas, il est nécessaire de faire pivoter les branches 2 et 4 non plus directement l'une sur l'autre, car on assisterait à leur usure rapide, mais par l'intermédiaire des deux bagues concentriques réalisées en un matériau auto-lubrifiant. L'articulation de la figure 4 est identique dans son principe aux modes de réalisation des figures 2 et 3. Elle s'en distingue toutefois par la présence de deux bagues 40 et 42 réalisées en une matière auto-lubrifiante, par exemple l'Hostaform C9021 au molybdène. La première bague 40 est monte sur l'anneau en relief 8 formé dans la première branche 2, tandis que la seconde bague 42 est ajustée à l'intérieur de l'anneau en creux formé dans La seconde branche 4. On remarque que, dans cette réalisation, les anneaux 8 et 12 présentent des formes cylindriques de manière à permettre le montage des bagues 40 et 42. Comme dans Le mode de réalisation précédent, les anneaux 8 et 12 sont obtenus directement par estampage à chaud suivi d'un matriçage à froid sans usinage ultérieur. Un jeu j3 est prévu entre les bagues 40 et 4? et le fond de l'anneau creux. Ce mode de réalisation permet d'atteindre les mêmes objectifs que le précédent, grâce à la présence du jeu jl entre la partie cylindrique de la vis 6 et la partie intérieure du trou lisse formé dans la branche 2, ainsi que du jeu j2 entre les faces situées en regard des branches 2 et 4 à l'extérieur de l'anneau en relief 8 et de l'anneau creux 12. En diminuant substantiellement les efforts sur la vis et en reduisant considérablement le coefficient de frottement gracie aux bagues et aux rondelles auto-lubrifiantes, l'articulation conforme à la présente invention permet un haut niveau de fiabilite de fonctionnement applicable non seulement aux ciseaux de coiffeur mais de toute application à un outil tranchant à deux branches ou plus. REVENDICATIONS 1. Articulation pour un outil, notamment une paire de ciseaux, comprenant une première branche (2) traversée par un trou lisse (16) et une seconde branche (4) comportant un trou fileté, la première et la seconde brache (2, 4) pivotant l'une par rapport à l'autre au moyen d'une vis (6) comportant une partie cylindrique (14) engagée dans le trou lisse (16) de la première branche (2) et une partie filetée vissée (20) dans la partie filetée de la seconde branche (4), caractérisée en ce que l'une des branches (2, 4) comporte un anneau (8) concentrique à l'axe de ladite vis (6) et formé en relief, L'autre desdites première et deuxième branches (2, 4) comportant un anneau (12) concentrique à L'axe de la vis (6) formé en creux de forme complémentaire à l'anneau en relief (8), l'anneau formé en creux (12) et l'anneau formé en relief (12) coopérant pour assurer un guidage en rotation précis d'une branche par rapport à l'autre, un jeu (jî) étant prévu entre la partie cylindrique de la vis et le trou lisse de la première branche. 2. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un jeu (J2) est prévu entre les parties (lOb, 24b) des faces en regard de La première branche (2) et de la seconde branche (4) situées à L'extérieur des anneaux de guidage (8, 12). 3. Articulation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte une première. bague autolubrifiante (40) montée extérieurement sur l'anneau en relief (8) et une seconde bague auto-lubrifiante (42) montée à l'intérieur de L'anneau en creux (12) dans le but de diminuer Le frottement entre lesdites première et seconde branches (2, 4) pendant un mouvement de pivotement. 4. ArticuLation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une rondelle auto-lubrifiante (2?) montée entre la tête de la vis (6) et la première branche (2) et une seconde rondelle auto-lubrifiante (26) montée entre les parties en regard (10a, 24a) desdites première et seconde branches (2, 4) situees à L'intérieur des anneaux de guidage (8, 12). 5. Articulation selon L'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que lesdites bagues auto-lubrifiantes (40, 42) et lesdites rondelles autolubrifiantes (22, 26) sont réalisées en Hostaform C902lFI au (R) molybdène 6. Articulation selon L'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la vis (6) est fendue. 7. Procédé de fabrication d'une articulation selon L'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les anneaux (8,.12) sont obtenus par estampage à chaud suivi d'un matritage à froid.