Brevet FR2658231A1 — publié le 19910816

Charnière pour articulation La présente demande a pour objet un perfectionnement de la charnière objet de la demande de brevet n" 88 09843 du 11 Juillet 1988. Cette demande de brevet concerne une charnière pour articulation, du type comportant deux éléments articulés l'un à l'autre, dont l'un constitue au moins une chape, et dont l'autre constitue au moins un moyeu engagé sur l'axe supporté par la chape, chaque palier de la chape et chaque moyeu étant relié par un tenon à une patte de charnière.Selon la demande de brevet précitée, les moyeux et les paliers de ces éléments sont logés dans un carter cylindrique, en matière élastique telle qu'un métal ou tout autre matériau approprié comme une matière plastique ou similaire, lié en rotation au palier de chaque chape et dans la paroi duquel est ménagée une fente longitudinale, disposée parallèlement à l'axe de la charnière, destinée à laisser passer les tenons des deux éléments de la charnière et dont la largeur est déterminée, au moins en correspondance du tenon de chaque moyeu en fonction de l'angle d'ouverture maximum désiré. Ce carter élastique limite donc élastiquement l'ouverture des éléments de cette charnière. Toutefois, selon le document précité si l'on souhaite procurer à cette charnière un maintien élastique dans l'une ou l'autre de plusieurs positions angulaires déterminées, suivant une forme d'exécution, de cette charnière de part et d'autre du tenon correspondant, le contour des paliers est circulaire et de part et d'autre de sa fente longitudinale, la section transversale intérieure du carter est circulaire et de même rayon que les paliers de manière à les épouser parfaitement, ce carter présentant de préférence au voisinage de l'un des bords de sa fente un bossage longitudinal et chaque palier présentant dans la même position angulaire que le bossage du carter une encoche apte à loger le tronçon correspondant du bossage tandis que chaque moyeu possède un périmètre extérieur circulaire de même rayon que les paliers mais présentant une pluralité d'encoches aptes à être engagées, l'une après l'autre, au choix de l'utilisateur, sur le tronçon correspondant du bossage de carter. Toutefois, dans un esprit de simplification, et en particulier pour la fabrication et la mise en place de ces charnières, la présente demande a pour objet une charnière d'articulation qui ne comporte plus qu'un axe d'articulation purement fictif. De ce fait, cette charnière pour articulation est simple à réaliser et à utiliser, d'un encombrement réduit, et d'un prix de revient peu élevé. A cet effet, cette charnière pour articulation est du type comprenant deux éléments articulés l'un à l'autre, dont l'un constitue au moins une chape, et dont l'autre constitue au moins un moyeu, chaque palier de la chape et chaque moyeu étant relié par un tenon à une patte de charnière. Les moyeux et les paliers de ces éléments sont logés dans un carter cylindrique, en matière telle qu'un métal ou tout autre matériau approprié comme une matière plastique ou similaire, lié en rotation au palier de chaque chape, et dans la paroi duquel est ménagée une fente longitudinale, destinée à laisser passer les tenons des deux éléments de la charnière et dont la largeur est déterminée au moins en correspondance du tenon de chaque moyeu en fonction de l'angle d'ouverture maximum désiré. L'axe d'articulation de cette charnière est purement fictif, c'est-à-dire qu'elle ne comporte aucun axe d'articulation et qu'aucune chape, ni aucun moyeu ne comporte un alésage destiné à servir de palier à un axe, la tenue coaxiale des paliers de la chape et des moyeux étant assurée par la contrainte radiale dirigée vers l'intérieur, exercée par le carter cylindrique, la fente de ce carter présentant, le long d'au moins l'un de ses bords et en coincidence de chaque tenon de la chape, au moins une encoche perpendiculaire au bord considéré, de largeur correspondante à celle des tenons et dont le fond sert de butée de limitation élastique d'ouverture des tenons précités, ces encoches ménageant le long du bord de la fente précitée, des dents permettant au carter d'embrasser suffisamment les paliers. Cette disposition, qui peut s'appliquer à toutes les formes d'exécution de cette charnière décrites et revendiquées dans la demande de brevet antérieure précitée, présente l'avantage de permettre la suppression de l'axe d'articulation dont la présence est rendue inutile par le fait que le carter cylindrique en matière plastique épouse parfaitement le contour des paliers de la chape et des moyeux. De plus, cette charnière permet d'obtenir d'une part une bonne élasticité de l'angle d'ouverture maximale, et d'autre part, un rappel dynamique ainsi qu'un maintien en position fermée. I1 est à noter que la suppression de l'axe d'articulation simplifie la fabrication et la mise en place de cette charnière, et de ce fait, diminue considérablement son coût. Cette simplification est particulièrement avantageuse dans le cas où ces charnières sont de tailles réduites. En effet, la taille réduite de celles-ci entraînait généralement une complexité de réalisation et de montage qui en augmentait leur coût. Enfin, la conformation particulière des encoches permet ainsi d'éviter toute rotation intempestive et toute possibilité d'éjection du carter, une telle rotation pouvant être obtenue notamment en cas d'ouverture selon l'écart angulaire trop important. Selon une caractéristique intéressante de cette demande, et de manière à permettre un maintien élastique dans une orientation angulaire déterminée de part et d'autre du tenon correspondant, le contour des moyeux et chaque palier de la chape ont une forme polygonale, et de part et d'autre de sa fente longitudinale, la -section transversale intérieure du carter est de forme complémentaire et de dimension sensiblement égale à celle des paliers, de manière à les coiffer parfaitement. Cette conformation procure au carter et à la chape de la charnière une liaison en rotation qui évite toute éventualité d'un mouvement relatif de l'un par rapport à l'autre. Selon une autre caractéristique intéressante de cette charnière, la patte de la charnière solidaire de chaque moyeu est fixée latéralement au tenon correspondant de sorte qu'elle est déportée latéralement par rapport à ce dernier dans le sens de son éloignement des tenons des paliers de la chape, chaque intervalle entre les tenons des paliers de la chape étant dimensionné de manière à pouvoir loger entièrement le tenon du moyeu correspondant, la dent disposée à l'extrémité ouverte de la fente longitudinale du carter étant pourvue d'un prolongement apte à assurer la retenue des éléments de la charnière dans le carter en fermant au moins partiellement cette extrémité de la fente, le bord de l'extrémité de cette dent étant taillé en sifflet pour faciliter l'engagement de tous les tenons dans la fente tout en assurant leur retenue. Le bord de l'extrémité de cette dent, taillé en sifflet, permet de maintenir inséré à l'intérieur du carter les différents éléments de cette charnière. La conformation contre-coudée des tenons de chaque moyeu permet leur mise en alignement avec les tenons de chaque palier de chaque chape, ce qui facilite l'introduction de chacun des éléments de cette charnière puis la mise en place du carter cylindrique qui vient les coiffer. De plus, elle facilite la mise en place de chaque moyeu a l'intérieur du logement délimité par deux paliers superposés en vis-à-vis de chaque chape. Selon une seconde forme d'exécution de cette charnière, et dans un esprit de simplification, le carter cylindrique est solidaire par l'un des côtés de sa fente longitudinale de l'un des éléments de cette char niere. Avantageusement, le carter cylindrique est solidaire par l'un des côtés de sa fente longitudinale du tenon d'au moins un palier d'une chape. Selon une variante de réalisation, le carter cylindrique est solidaire par l'un de ses côtés de sa fente longitudinale du tenon d'au moins un moyeu. Il est évident que quelle que soit la forme d'exécution de cette variante dans laquelle le carter est solidaire, soit d'au moins un moyeu, soit d'au moins un palier d'une chape, cette charnière, en raison du nombre limité d'éléments qui la constituent, est simple à réaliser. De plus, elle permet d'obtenir une bonne élasticité quel que soit l'angle d'ouverture. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non-limitatif, deux formes d'exécution de cette charnière pour articulation. Figure 1 en est une vue en perspective éclatée d'une première forme d'exécution de cette charnière ; Figure 2 en est une vue à l'état monté en position d'ouverture de cette première forme d'exécution, dans laquelle les tenons de la chape se trouvent en position de contact avec le fond de l'encoche Figure 3 en est une vue en coupe transversale suivant la ligne III-III de figure 2 montrant la charnière, suivant la première forme d'exécution, à l'état monté en position d'ouverture, dans laquelle les tenons de la chape se trouvent en position de contact avec le fond de ltenco- che ; Figures 4 et 5 sont des vues similaires à la figure 3, montrant respectivement cette charnière en position intermédiaire entre la position d'ouverture et la position de fermeture et d'autre part, en position de fermeture ;; Figure 6 en est une vue en perspective éclatée d'une seconde forme d'exécution de cette charnière ; Figure 7 en est une vue à l'état monté, en position d'ouverture de cette seconde forme d'exécution de cette charnière Figure 8 en est une vue à l'état monté, en position d'ouverture d'une variante de cette seconde forme d'exécution ; Figure 9 en est une vue similaire à la figure 8, en position de fermeture. Cette charnière pour articulation est du type comportant deux pièces 2 et 3 articulées l'une à l'autre dont son axe d'articulation est purement fictif, c'est-à-dire qu'elle ne comporte aucun axe d'articulation. La pièce 2 est constituée par un moyeu 5 qui ne comporte pas d'alésage destiné à servir de palier à un axe. La pièce 3 est destinée à constituer une chape 6 qui présente deux paliers 6a, en vis-à-vis, ne comportant pas d'alésage destiné à servir de palier à un axe, et délimitant entre eux un logement destiné à recevoir le moyeu 5. Chaque pièce 2 et 3 de cette charnière comporte une patte respectivement référencée 2a et 3 a qui est destinée à être fixée à un organe support, tel que par exemple, dans le cas d'une monture de lunettes, à l'une de ses branches et à la monture de la lunette. Le moyeu 5 est relié à la patte de la charnière 2a par un tenon contre-coudé 7 et chacun des deux paliers 6a de la chape est relié à la patte de la chanière 3a par un tenon 8. Le moyeu 5 et les deux paliers 6a présentent un contour extérieur polygonal tel que rectangulaire. Après leur montage, c'est-à-dire après l'introduction du moyeu 5 à l'intérieur du logement délimité par les deux paliers 6a en regard l'un de l'autre de la chape 6, et après la mise en parallèle de la patte 2a avec la patte 3a, l'ensemble est coiffé d'un carter 9 présenant, comme mieux représenté sur les figures 1 et 2, un contour de forme complémentaire à celle du moyeu 5 et des deux paliers 6a tel que rectangulaire et de dimension légèrement supérieure à celle du moyeu 5 et de paliers 6a.Cette conformation particulière de ce carter 9 permet de cette façon de procurer à ce carter et à la pièce 3 de la charnière une liaison en rotation éliminant toute éventualité de mouvement relatif intempestif et non-désiré de l'un par rapport à l'autre. Ce carter possède d'une part, une cloison 11 qui permet de fermer trois de ces faces, et d'autre part, une fente longitudinale 13, ménagée dans la quatrième face et dont l'un des bords 13a est lisse. Le bord opposé au bord 13 a de la fente longitudinale 13 présente deux encoches 14 perpendiculaires au bord considéré et de largeur déterminée au moins identique à celle des tenons 8. Chacune de ces encoches est destinée à servir de logement pour recevoir le tenon 8 correspondant de la chape 6 comme mieux montré à la figure 2. Ce carter est réalisé en un matériau élastique tel qu'un acier, ou toute autre matière appropriée comme une matière plastique ou autre similaire. I1 en résulte de l'élasticité inhérente à ce matériau que ce carter 9 exerce une contrainte radiale dirigée vers l'intérieur de manière à assurer la tenue coaxiale du moyeu 5 et de chaque palier 6a de la chape 6. Un pivotement de la pièce 3 de la charnière, dans le sens d'ouverture au-delà d'un secteur angulaire correspondant à une position angulaire dans laquelle chaque tenon 8 de la pièce 3 entre en contact avec le fond de l'encoche 14 correspondante, se trouve possible.Une telle conformation procure ainsi une certaine élasticité qui permet une augmentation de l'angle d'ouverture maximum des deux pièces 2 et 3 de la charnière, comme mieux illustré au trait mixte sur la figure 3 où cette charnière se trouve en position d'ouverture maximale. Cette élasticité lui permet, dans cette position, un rappel élastique. La patte 2a de la charnière solidaire du moyeu 5 est fixée latéralement au tenon correspondant de sorte qu'elle est déportée latéralement par rapport au sens de son éloignement des tenons 8 des paliers de la chape, chaque intervalle entre les tenons 8 des paliers de la chape étant dimensionné de manière à pouvoir loger entièrement le tenon 7 du moyeu 5 correspondant. La conformation contre-coudé de ce tenon 7, facilite l'insertion et le maintien à l'intérieur du carter 9 du moyeu 5 et des paliers 6a de la chape 6 de cette charnière. En effet, de manière à permettre l'introduction du carter 9 qui vient coiffer les éléments 5,6, ce tenon 7 contre-coudé facilite d'une part la mise en alignement de celui-ci avec les tenons 8 de chaque palier 6a de la chape 6, et autre part la mise en place du moyeu 5 à l'intérieur du logement délimité par les deux paliers 6a de la chape. Comme mieux représenté à la figure 2, la dent 14b disposée à l'extrémité ouverte de la fente longitudinale 13 . du carter 9 est pourvue d'un prolongement destiné à assurer la retenue des éléments 5,6 en fermant au moins partiellement l'extrémité de la fente. Cette dent 1 4b présente le long du bord extérieur de son extrémité libre un bord extrème 15 taillé en sifflet, qui permet d'une part de maintenir à l'intérieur du carter les éléments 5,6, et d'autre part qui favorise l'engagement des tenons 7,8 dans cette fente 13. La dent 14c disposée à l'autre extrémité ouverte de la fente 13 se trouve elle en position de quasi contact contre cette fente de manier à fermer au moins partiellement l'autre extrémité de la fente. Comme le montre la figure 1, chacun des coins de chaque palier 6a de la chape 6 de la pièce 3 présente un arrondi 6b dont la trajectoire circulaire est saillante à l'extérieur du carter 9 lorsqu'il est en position de fermeture. Cet arrondi 6b est positionné angulairement sur chaque palier 6a de la chape 6, de manière à ce que le point le plus élevé de sa trajectoire à l'intérieur du carter 9, soit situé à une position qui se trouve entre les deux positions extrêmes d'ouverture et de fermeture de cette charnière. Tout naturellement, quelle que soit la position d'ouverture angulaire, le moyeu 5 et la chape 6 sont totalement insérées à l'intérieur du carter de même que le moyeu 5 est lui-mQme totalement insérée à l'intérieur du logement correspondant délimité par les deux paliers 6a de la chape 6. En position d'ouverture, comme mieux représenté à la figure 3, les deux pattes 2a et 3a respectives de chacune des pièces 2 et 3 de cette charnière, sont disposées à 90O l'une de l'autre. Les deux tenons 8 parallèles solidaires chacun de l'un des paliers 6a de la chape 6 se trouvent en position de contact avec le fond de l'encoche 14 correspondante. Dans cette position, l'extrémité adjacente au moyeu 5 du tenon 7 contrecoudé est logé à l'intérieur de l'espace délimité entre la dent centrale et le bord lisse 13a de la fente longitudinale 13 du carter 9. En position intermédiaire, comme mieux représenté à la figure 4, c'est à dire en une position comprise entre celle correspondant à l'ouverture et celle correspondant à la fermeture, la pièce 3 de la charnière a subi une rotation. Chaque arrondi 6b de chaque palier 6a vient en contact avec le bord lisse 13 a de la fente 13 et il exerce de cette façon une légère pression, dirigée radialement vers l'extérieur, au niveau de la face interne de la paroi du carter avec lequel il est en contact. I1 en résulte que chaque arrondi 6b engendre sur la paroi du carter une déformation élastique qui tend à maintenir la pièce 3 dans cette position. Comme montré à la figure 5, en position de fermeture, les deux pattes 2a et 3 a sont parallèles. La partie externe libre du tenon 7, située entre les deux coudes, courbés à 90" l'un de l'autre, se trouve ainsi totalement insérée dans le logement > correspondant formé par les deux tenons 8 parallèles de chaque palier 6a. Les figures 6 à 9 représentent une autre forme d'exécution de cette charnière, où certains éléments identiques se retrouvent avec les mêmes références. Cette charnière d'articulation qui est destinée à être utilisée notamment pour l'articulation de monture de lunettes, possède un axe d'articulation purement fictif, et de ce fait le moyeu 5 ne comporte pas un alésage destiné à servir de palier à un axe d'articulation. Une première forme de réalisation est mieux représentée aux figures 6 et 7. Le carter 9 est solidaire, par l'un des côtés de sa fente longitudinale 13 du tenon 18 d'une pièce 16 conformée de manière à être solidaire de la monture de lunette, et il présente le long d'au moins l'un de ses bords, et en coincidence du tenon 17 du moyeu 5, une encoche 14 perpendiculaire au bord considéré de largeur correspondante à celle de ce tenon 17. Cette encoche 14 ménagée, le long du bord de la fente 13, des dents 14a dont celle 14b située à l'extrémité inférieure ouverte de la fente, comme mieux représenté à la figure 7, est pourvue d'un bord extrême oblique 15, taillé en sifflet pour faciliter l'engagement du tenon 17 et en assurer sa retenue. En position montée, comme représenté à la figure 7, le moyeu 5 est totalement inséré à l'intérieur du carter 9 en matière élastique qui assure la tenue coaxiale de ce moyeu 5 grâce aux contraintes radiales dirigées vers l'intérieur qu'il exerce. Dans la position d'ouverture, comme représenté à la figure 7, le tenon 17, disposé perpendiculairement au tenon 18 solidaire du carter 9, se trouve en position de butée contre le fond de l'encoche 14. Une seconde forme de réalisation de cette variante d'exécution est représentée aux figures 8 et 9. Le carter 9 en matière élastique est solidaire par l'un de ses côtés de sa fente longitudinale 13 du tenon 19 de la branche 20, et il présente le long d'au moins l'un de ses bords, et en coincidence du tenon 18 de la pièce 16 conformée de manière à être solidaire de la monture de lunette, une encoche 14 perpendiculaire au bord considéré, de largeur correspondante à celle du tenon 18. Cette encoche 14 ménage le long du bord de la fente 13 des dents dont celle 14c disposée à l'extrémité supérieure ouverte, est pourvue d'un bord extrême oblique 15 pour faciliter l'engagement du tenon 18 dans la fente et en assurer sa retenue. En position d'ouverture, comme représenté à la figure 8, le tenon 18, disposé sensiblement parallèlement au tenon 19 de la branche 20, est en position de butée contre le bord lisse 13a de la fente longitudinale 13. Après avoir subi une rotation de 90 , cette charnière, comme montré à la figure 9, se trouve en position de fermeture. Dans cette position, le tenon 18, disposé sensiblement perpendiculairement au tenon 19, est en position de butée contre le bord de l'encoche 14. Dans chacune de ses deux positions, ainsi que dans toutes les positions intermédiaires qui se trouvent entre la position d'ouverture et de fermeture, c'est à dire correspondantes à une rotation de la charnière inférieure à 90 , non représentées, le carter 9 en matière élastique assure un maintien coaxial du moyeu 5, grâce aux contraintes radiales dirigées vers l'intérieur qu'il exerce. Bien évidemment, quelle que soit la forme d'exécution, la conformation de cette charnière procure une certaine élasticité qui permet une augmentation de l'angle d'ouverture, telle qu'elle est représentée en traits mixtes, à la figure 3. Cette élasticité lui permet, dans cette position, un rappel élastique. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de la charnière pour articulation qui a été décrite à titre d'exemple non limitatif, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation et d'application en respectant le même principe. C'est ainsi que l'on ne s'éloignera pas du cadre de l'invention, par des conformations différentes du carter de même que par l'utilisation de divers matériaux élastiques pour la réalisation de celui-ci. REVENDICATIONS 1 - Charnière pour articulation du type comprenant deux éléments (2,3) articulés l'un à l'autre, chaque élément (2,3) étant relié par un tenon (7,8-17,18) à une patte de charnière (2a,3a-16,20), au moins un de ces éléments coopérant avec un carter cylindrique (9), en matière élastique telle qu'un métal ou tout autre matériau approprié comme une matière plastique ou similaire et dans la paroi duquel est ménagée une fente longitudinale (13), destinée à laisser passer les tenons (7,8-17,18) d'au moins un élément (2,3) de la charnière et dont la largeur est déterminée, au moins en correspondance du tenon (7,8-17,18) d'un élément (2,3), en fonction de l'angle d'ouverture maximum désiré caractérisé en ce que le carter (9) exerce, sur les éléments (2,3) de la charnière, une contrainte radiale dirigée vers l'intérieur qui assure leur tenue coaxiale, la fente (13) de ce carter (9) présentant, le long d'au moins l'un de ses bords et en coïncidence d'au moins un tenon (7,8-17,18) d'un élément (2,3), au moins une encoche (14), perpendiculaire au bord considéré, de largeur correspondant à celle du tenon considéré (7,8-17,18) et dont le fond sert de butée de limitation élastique de pivotement de ce tenon c'est-à-dire d'ouverture de la charnière, chaque encoche (14) le long du bord précité de la fente (13), des dents (14a,14b) permettant au carter (9) d'embrasser suffisamment les éléments (2,3) de la charnière. 2 - Charnière selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'un (2) des éléments (2,3) de la charnière constitue au moins un moyeu (5) tandis que l'autre (3) constitue au moins une chape (6). 3 - Charnière pour articulation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le contour des moyeux (5) et chaque palier (6a) de la chape (6) ont une forme polygonale telle que rectangulaire, et de part et d'autre de sa fente longitudinale (13), la section transversale intérieure du carter (9) est de forme complémentaire et de dimension sensiblement égale à celle des paliers (6a), de manière à les coiffer parfaitement. 4 - Charnière pour articulation, selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que la patte (2a) de la charnière solidaire de chaque moyeu (5) est fixée latéralement au tenon (7) correspondant, de sorte qu'elle est déportée latéralement par rapport à ce dernier dans le sens de son éloignement des tenons (8) des paliers (6a) de la chape (6), chaque intervalle entre les tenons (8) des paliers (6a) de la chape (6) étant dimensionné de manière à pouvoir loger entièrement le tenon (7) du moyeu correspondant, la dent (14b) disposée à l'extrémité ouverte de la fente longitudinale (13) du carter étant pourvue d'un prolongement (15) apte à assurer la retenue des éléments de la charnière dans le carter (9) en fermant au moins partiellement cette extrémité de la fente, le bord de 1' extrémité de cette dent (14b) étant taillé en sifflet pour faciliter l'engagement de tous les tenons (7,8) dans la fente (13), tout en assurant leur retenue. 5 - Charnière pour articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le carter cylindrique (9) est solidaire par l'un des côtés de sa fente longitudinale (13) de l'un des éléments (2,3) de cette charnière. 6 - Charnière pour articulation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le carter cylindrique (6) est solidaire par l'un de ses côtés de sa fente longitudinale (13), du tenon (7) d'au moins un moyeu (5).