Brevet FR2706548A1 — publié le 19941223

"Ensemble articulé à ressort de rappel, son procédé de montage, et applications, notamment aux boîtiers pour appareillage électrique" La présente invention concerne d'une manière générale les ensembles articulés comportant, globalement, d'une part, deux pièces, dont une, dite ci-après par simple commodité pièce mâle, comporte en saillie au moins un tourillon par lequel elle est en prise à pivotement avec une cuvette prévue de manière complémentaire en creux sur l'autre, dite ci- après par simple commodité pièce femelle, et, d'autre part, un ressort de rappel, qui, intervenant entre ces deux pièces, les sollicite en permanence en direction d'une position relative donnée de repos l'une par rapport à l'autre. C'est le cas, par exemple, du capot et du volet des boîtiers pour appareillage électrique dans lesquels le corps de boite contenant l'appareillage électrique est fermé par un capot sur lequel fait surface cet appareillage électrique et auquel est articulé un volet pour la protection de celui-ci au repos. Dans les boîtiers de ce type connus à ce jour, l'articulation du volet au capot se fait usuellement par un axe spécifique, qui traverse l'une et l'autre de ces deux pièces, et sur lequel est engagé le ressort de rappel associé. Conjointement, ce ressort de rappel est usuellement un simple ressort de torsion, qui, par sa partie médiane de torsion, est engagé sur l'axe précédent, et dont une aile d'extrémité prend appui sur le capot tandis que l'autre porte sur le volet. Constituant par lui-même une pièce supplémentaire, l'axe ainsi mis en oeuvre complique le montage de l'ensemble, au détriment des coûts. En particulier, ce montage est difficilement "automatisable". Il est connu par ailleurs d'assurer l'articulation de deux pièces l'une par rapport à l'autre par au moins un tourillon, qui, en saillie sur l'une de ces deux pièces, est en prise à pivotement avec une cuvette prévue de manière complémentaire en creux sur l'autre de celles-ci. Mais, dans le cas o, comme en l'espèce, doit conjointement intervenir un ressort de rappel, le problème se pose de l'implantation et du montage de ce ressort de rappel. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'apporter une solution particulièrement simple à ce problème. De manière plus précise, elle a tout d'abord pour objet un ensemble articulé, comportant, d'une part, deux pièces, dont une, dite pièce mâle, comporte en saillie au moins un tourillon en prise à pivotement avec une cuvette prévue de manière complémentaire en creux sur l'autre, dite pièce femelle, et, d'autre part, un ressort de rappel, qui, intervenant entre ces deux pièces, les sollicite en permanence en direction d'une position relative donnée de repos l'une par rapport à l'autre, cet ensemble articulé étant d'une manière générale caractérisé en ce que, le ressort de rappel comportant une partie médiane de torsion et de compression et deux ailes d'extrémité dont une, au moins, dite ci- après par simple commodité aile d'accrochage, s'étend latéralement, le tourillon de la pièce mâle est évidé axialement et forme ainsi un logement pour la partie médiane de ce ressort de rappel, en ce que, en bordure d'une échancrure affectant au moins localement ce tourillon, il est prévu un ergot sous lequel peut être engagée l'aile d'accrochage du ressort de rappel, et en ce que, en correspondance avec cette échancrure, la pièce femelle comporte elle-même un évidement, qui recoupe sa cuvette, et dans lequel peut s'engager axialement cette aile d'accrochage du ressort de rappel; elle vise plus particulièrement, mais non nécessairement exclusivement, le cas des boîtiers pour appareillage électrique dans lesquels un capot et un volet forment l'un avec l'autre un tel ensemble articulé. Au montage, et la présente invention a encore pour objet le procédé correspondant, le ressort de rappel est d'abord engagé dans le logement prévu pour lui dans la pièce mâle, avec crochetage de son aile d'accrochage sous l'ergot que comporte à cet effet celle-ci, en sorte que cette pièce mâle forme dès lors avec ce ressort de rappel un sousensemble unitaire dont la manipulation se trouve ainsi simplifiée, et les deux pièces sont ensuite amenées en prise l'une avec l'autre suivant leur position de repos. Il suffit, dès lors, de les écarter l'une de l'autre par rapport à cette position de repos pour que, interférant par l'un des flancs de son évidement avec l'aile d'accrochage du ressort de rappel, la pièce femelle provoque le dégagement de cette aile d'accrochage de l'ergot sous lequel elle était jusqu'alors engagée, et que, ainsi libérée, la partie médiane du ressort de rappel, jusqu'alors soumise à une précontrainte de torsion et de compression, s'engage d'elle-même plus avant dans la cuvette de la pièce femelle, jusqu'à trouver sa place définitive dans celle-ci. Les opérations correspondantes peuvent avantageusement être automatisées, au bénéfice des coûts. Il en est d'autant plus ainsi que, suivant un développement de l'invention, le tourillon de la pièce mâle est préférentiellement globalement abattu latéralement par un chanfrein pour en permettre un engagement par simple encliquetage dans la cuvette de la pièce femelle. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un boîtier mettant en oeuvre un ensemble articulé suivant l'invention, pour la position de repos des deux pièces constituant cet ensemble articulé; la figure 2 est une vue en perspective analogue à celle de la figure 1, après écartement l'une par rapport à l'autre des deux pièces de l'ensemble articulé; la figure 3 est, dans la position de la figure 1, une vue en perspective de la seule pièce mâle de l'ensemble articulé, avec le ressort de rappel correspondant; la figure 4 est, en correspondance avec la figure 3, une vue partielle en perspective de la pièce femelle; la figure 5 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 3 repéré par un encart V sur cette figure 3; la figure 6 reprend, à la même échelle que la figure , et avec un arrachement local, le détail de la figure 4 repéré par un encart VI sur cette figure 4; la figure 7 est, à échelle différente, une vue partielle en coupe axiale de la pièce mâle, suivant la ligne VII-VII de la figure 3; la figure 8 en est une vue partielle en élévation, suivant la flèche VIII de la figure 3; la figure 9 est, à l'échelle de la figure 7, une vue partielle en coupe axiale de la pièce femelle, suivant la ligne IX- IX de la figure 4; la figure 10 est une vue partielle en perspective de la pièce mâle, qui, dérivée de celle de la figure 5, après mise en place du ressort de rappel associé, illustre une des phases de montage de l'ensemble articulé suivant l'invention; les figures 11A, llB sont deux vues partielles en coupe axiale qui, dérivées de celle de la figure 9, se rapportent chacune respectivement à deux autres phases de ce montage. Ces figures illustrent, à titre d'exemple, l'application de l'invention à un boîtier 10 mis en oeuvre pour le logement d'un appareillage électrique 11, en l'espèce un socle de prise de courant. De manière connue en soi, ce boîtier 10 comporte un corps de boîte 12, dans lequel est logé le mécanisme de l'appareillage électrique 11, un capot 13 qui ferme le corps de boite 12, et sur lequel fait surface l'appareillage électrique 11, ainsi qu'il est visible à la figure 2, et, pour la protection de l'appareillage électrique 11 au repos, un volet 14, qui, articulé au capot 13 suivant l'un des bords de celui-ci, se rabat de lui-même sur ce capot 13 au repos. Dans leurs réalisations propres, le corps de boîte 12, le capot 13 et le volet 14 ne relèvent pas de la présente invention et ils ne seront donc pas décrits en détail ici. Le capot 13 et le volet 14 constituent conjointement, au sens de la'présente invention, un ensemble articulé 18. Cet ensemble articulé 18 est du genre comportant, d'une part, deux pièces, dont une, en l'espèce le volet 14, dite ci- après pièce mâle, comporte en saillie au moins un tourillon 20 par lequel elle est en prise à pivotement avec une cuvette 21 prévue de manière complémentaire en creux sur l'autre, en l'espèce le capot 13, dite ci-après pièce femelle, et, d'autre part, un ressort de rappel 22, qui, intervenant entre les pièces 13, 14, les sollicite en permanence en direction d'une position relative donnée de repos l'une par rapport à l'autre, cette position de repos étant en l'espèce celle pour laquelle, tel que présenté à la figure 1, le volet formant la pièce mâle 14 est rabattu sur le capot formant la pièce femelle 13. Bien entendu, deux tourillons 20, 20' sont en pratique prévus dos à dos sur la pièce mâle 14 en étant chacun respectivement en saillie sur deux bords opposés de celle-ci. Ces tourillons 20, 20' forment conjointement, tel que schématisé en traits interrompus sur les figures 1, 11A et llB, un axe d'articulation A. Dans la forme de réalisation représentée, les tourillons 20, 20' sont implantés à la faveur de décrochements 23, 23' que présente la pièce mâle 14 dans deux de ses angles, et, de manière complémentaire, la pièce femelle 13 comporte, dans ses angles correspondants, des bossages 24, 24' dans lesquels sont chacune respectivement implantées les cuvettes 21, 21' correspondantes. En pratique, à la face d'un bossage 24, 24', et, donc, de la pièce femelle 13, sur laquelle est ainsi présente une cuvette 21, 21', se raccorde une facette oblique 25, 25'. Suivant l'invention, le ressort de rappel 22 comportant une partie médiane 26, de torsion et de compression, et deux ailes d'extrémité 27, 27', dont une, au moins, l'aile d'extrémité 27, dite ci-après par simple commodité aile d'accrochage, s'étend latéralement, sensiblement radialement par rapport à la partie médiane 26, le tourillon 20 de la pièce mâle 14 est évidé axialement et forme ainsi un logement 28 pour la partie médiane 26 du ressort de rappel 22, il est prévu, en bordure d'une échancrure 29 affectant au moins localement le tourillon 20, un ergot 30 sous lequel peut être engagée l'aile d'accrochage 27 du ressort de rappel 22, et, en correspondance avec cette échancrure 29, la pièce femelle 13 comporte elle-même un évidement 31, qui recoupe sa cuvette 21, et dans lequel peut s'engager axialement, comme décrit plus en détail ultérieurement, cette aile d'accrochage 27 du ressort de rappel 22. Dans la forme de réalisation représentée, le logement 28 du ressort de rappel 22 se prolonge dans la pièce mâle 14 au-delà du tourillon 20, à la faveur d'un bossage interne 32 de cette pièce mâle 14, et il s'agit en pratique d'un logement borgne, figure 7. Par ailleurs, dans cette forme de réalisation, l'autre aile d'extrémité du ressort de rappel 22, c'est-à-dire son aile d'extrémité 27', s'étend elle aussi latéralement, sensiblement radialement par rapport à la partie médiane 26 de ce ressort de rappel 22, et, en conséquence, le tourillon 20 présente, pour son passage, une fente 33, qui se prolonge tout au long du logement 28, en affectant donc la paroi latérale du bossage interne 32 de la pièce mâle 14. Mais, en variante, cette aile d'extrémité 27' pourrait tout aussi bien s'étendre parallèlement à l'axe de la partie médiane 26 du ressort de rappel 22, par exemple suivant une génératrice de celle-ci, et venir alors s'ancrer dans le fond du logement 28. Quoi qu'il en soit, c'est par cette aile d'extrémité 27' que ce ressort de rappel 22 agit sur la partie mâle 14. Dans la forme de réalisation représentée, l'ergot 30 fait saillie circulairement sur la tranche de l'échancrure 29 du tourillon 20, au débouché du logement 28, suivant une longueur LI suffisante pour assurer la retenue de l'aile d'accrochage 27 du ressort de rappel 22. Il est globalement arrondi, et la portion restante de la tranche de l'encoche 29 est elle-même globalement cintrée. Dans la forme de réalisation représentée, le tourillon fait saillie sur une embase 34 qui, de contour circulaire, avec un diamètre supérieur au diamètre extérieur du tourillon , fait elle-même saillie sur la face correspondante de la pièce mâle 14. L'ensemble est d'un seul tenant avec cette dernière. Abstraction faite de l'encoche 29 et de la fente 33, le tourillon 20 est globalement tubulaire. Dans la forme de réalisation représentée, il est conjointement globalement abattu latéralement par un chanfrein , pour son engagement par simple encliquetage dans la cuvette 21 de la pièce femelle 13. Le tourillon 20' a, extérieurement, une constitution sensiblement analogue à celle du tourillon 20. Cependant, au lieu d'être tubulaire comme celui-ci, il est massif. A son raccordement avec la cuvette 21, l'évidement 31 de la pièce femelle 13 a circulairement une largeur L2 au moins égale au diamètre de l'aile d'accrochage 27 du ressort de rappel 22. En pratique, les flancs de l'évidement 31 s'étendent radialement, en sorte qu'ils s'écartent l'un de l'autre à compter de la cuvette 21. En pratique, également, pour permettre au ressort de rappel 22 de s'y engager, la cuvette 21 de la pièce femelle 13 a, axialement, une profondeur P2 qui, mesurée à compter de son débouché, est supérieure à la profondeur Pl suivant laquelle le tourillon 20 de la pièce mâle 14 y est engagé, figure 11A, et l'évidement 31 qui recoupe cette cuvette 21 s'étend axialement en conséquence. Dans la forme de réalisation représentée, la cuvette 21 est étagée en deux niveaux, à savoir, à compter de son débouché, un premier niveau de plus grand diamètre Dl, pour l'engagement du tourillon 20, et un deuxième niveau de plus petit diamètre D2, pour l'engagement du ressort de rappel 22, figures 9 et llB. En pratique, dans cette forme de réalisation, la partie 36 de la cuvette 21 correspondant à l'engagement du ressort de rappel 22 est formée par des nervures 38 qui, issues de la paroi périphérique de cette cuvette 21, s'étendent radialement, de manière étoilée, en direction de l'axe de celle-ci, et qui, à un même niveau, comportent chacune transversalement un épaulement 39 pour l'appui du ressort de rappel 22. Dans la forme de réalisation représentée, les nervures 38 sont au nombre de trois. Enfin, dans la forme de réalisation représentée, un fût s'étend axialement dans la cuvette 21, à compter du fond de cette cuvette 21 et jusqu'à la partie 36 au moins de celle-ci correspondant à l'engagement du ressort de rappel 22, pour le guidage de celui-ci, et, dans cette partie 36 au moins de la cuvette 21, l'extrémité libre 41 au moins de ce fût 40 est effilée. Par exemple, l'extrémité libre 41 du fût 40 est globalement tronconique. En pratique, les nervures 38 se raccordent à ce fût 40. Au montage, le ressort de rappel 22 est engagé par sa partie médiane 26 dans le logement 28 prévu pour lui sur la pièce mâle 14, suivant la flèche F1 de la figure 3, avec son aile d'extrémité 27' glissée dans la fente 33 du tourillon 20 jusqu'au fond du logement 28. Le ressort de rappel 22 est ensuite soumis à une torsion, suivant la flèche F2 de la figure 3, jusqu'à ce que son aile d'accrochage 27 arrive au droit de l'échancrure 29 du tourillon 20, puis à une compression suivant la flèche F1 de la figure 3, pour le crochetage de cette aile d'accrochage 27 sous l'ergot 30, comme représenté à la figure 10. La pièce mâle 14 forme alors avec le ressort de rappel 22 un sous-ensemble unitaire. Dans ce sous-ensemble unitaire, le ressort de rappel 22 est sous précontrainte de torsion et de compression. Les deux pièces mâle 14 et femelle 13 sont ensuite amenées en prise l'une avec l'autre suivant leur position de repos représentée à la figure 1, par simple encliquetage des tourillons 20, 20' de la pièce mâle 14 dans les cuvettes 21, 21' de la pièce femelle 13. Ainsi qu'il est aisé de le comprendre, cet encliquetage est facilité par le chanfrein 35 des tourillons 20, 20' de la pièce mâle 14, et/ou par un congé 42 arrondissant l'arête des bossages 24, 24' de la pièce femelle 13. Au terme de cet encliquetage, la partie de l'aile d'accrochage 27 du ressort de rappel 22 qui fait saillie hors du tourillon 20 de la pièce mâle 14 s'engage dans l'évidement 31 de la pièce femelle 13, tel que schématisé en traits interrompus à la figure 6. Pour parfaire le montage, il suffit, ensuite, d'écarter l'une de l'autre les pièces mâle 14 et femelle 13, par pivotement autour de leur axe d'articulation A, par exemple en relevant la pièce mâle 14, tel que schématisé par la flèche F3 sur la figure 2. Retenue par le flanc correspondant de l'évidement 31 de la pièce femelle 13, l'aile d'accrochage 27 du ressort de rappel 22 échappe alors à l'ergot 30 de la pièce mâle 14, en sorte que, sous l'effet de la précontrainte de compression à laquelle il était jusqu'alors soumis, le ressort de rappel 22 s'engage de lui-même axialement dans la cuvette 21 de la pièce femelle 13, jusqu'à venir porter par sa partie médiane 26 contre les épaulements 39 des nervures 38 présentes dans celle-ci, comme représenté à la figure llB. En service, le ressort de rappel 22 coopère par son aile d'accrochage 27 avec la pièce femelle 13 et par son autre aile d'extrémité 27' avec la pièce mâle 14, et il sollicite donc en permanence ces deux pièces 13, 14 en direction de leur position de repos représentée à la figure 1. Ainsi qu'il est aisé de le comprendre, les facettes obliques 25, 25' des bossages 24, 24' de la pièce femelle 13 offrent avantageusement un dégagement lors d'une ouverture du volet formant la pièce mâle 14 Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite et représentée mais englobe toute variante d'exécution. Son domaine d'application n'est pas non plus limité à celui des seuls boîtiers pour appareillage électrique plus particulièrement décrit et représenté. REVENDICATIONS 1. Ensemble articulé du genre comportant, d'une part, deux pièces (13, 14), dont une, la pièce (14), dite ci-après pièce mâle, comporte en saillie au moins un tourillon (20) par lequel elle est en prise avec une cuvette (21) prévue de manière complémentaire en creux sur l'autre, la pièce (13), dite ci-après pièce femelle, et, d'autre part, un ressort de rappel (22), qui, intervenant entre lesdites pièces (13, 14), les sollicite en permanence en direction d'une position relative donnée de repos l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce que, le ressort de rappel (22) comportant une partie médiane (26), de torsion et de compression, et deux ailes d'extrémité (27, 27'), dont une, au moins, l'aile (27), dite ci-après aile d'accrochage, s'étend latéralement, le tourillon (20) de la pièce mâle (14) est évidé axialement et forme ainsi un logement (28) pour ladite partie médiane (26) de ce ressort de rappel (22), en ce que, en bordure d'une échancrure (29) affectant au moins localement ledit tourillon (20), il est prévu un ergot (30) sous lequel peut être engagé l'aile d'accrochage (27) du ressort de rappel (22), et en ce que, en correspondance avec cette échancrure (29), la pièce femelle (13) comporte elle-même un évidement (31) qui recoupe sa cuvette (21) et dans lequel peut s'engager cette aile d'accrochage (27). 2. Ensemble articulé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ergot (30) fait saillie circulairement sur la tranche de l'échancrure (29) du tourillon (20). 3. Ensemble articulé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que le logement (28) du ressort de rappel (22) se prolonge dans la pièce mâle (14) au-delà du tourillon (20). 4. Ensemble articulé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le logement (28) du ressort de rappel (22) est borgne. 5. Ensemble articulé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, l'autre aile d'extrémité (27') du ressort de rappel (22) s'étendant elle aussi latéralement, le tourillon (20) présente, pour son passage, une fente (33) qui s'étend tout au long du logement (28) correspondant. 6. Ensemble articulé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé, en ce que, à son raccordement avec la cuvette (21), l'évidement (31) de la pièce femelle (13) a circulairement une largeur (L2) au moins égale au diamètre de l'aile d'accrochage (27) du ressort de rappel (22). 7. Ensemble articulé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pour permettre au ressort de rappel (22) de s'y engager, la cuvette (21) de la pièce femelle (13) a axialement une profondeur (P2) supérieure à la profondeur (Pl) suivant laquelle le tourillon (20) de la pièce mâle (14) est engagé dans elle, et l'évidement (31) qui recoupe cette cuvette (21) s'étend axialement en conséquence. 8. Ensemble articulé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la cuvette (21) de la pièce femelle (13) est axialement étagée en deux niveaux, à savoir, à compter de son débouché, un niveau de plus grand diamètre (Dl), pour l'engagement du tourillon (20) de la pièce mâle (14), et un niveau de plus petit diamètre (D2), pour l'engagement du ressort de rappel (22). 9. Ensemble articulé suivant l'une quelconque des revendications 7, 8, caractérisé en ce que la partie (36) de la cuvette (21) de la pièce (13) correspondant à l'engagement du ressort de rappel (22) est formée par des nervures (38) qui s'étendent radialement de manière étoilée, et qui, à un même niveau, comportent chacune transversalement un épaulement (39) pour l'appui du ressort de rappel (22). 10. Ensemble articulé suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que un fût (40) s'étend axialement dans la cuvette (21) de la pièce femelle (13), et, dans la partie (36) au moins de celle-ci correspondant à l'engagement du ressort de rappel (22), son extrémité libre (41), au moins, est effilée. 11. Ensemble articulé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, pour son engagement par simple encliquetage dans une cuvette (21, 21') de la pièce femelle (13), un tourillon (20, 20') de la pièce mâle (14) est globalement abattu latéralement par un chanfrein (35). 12. Procédé pour le montage d'un ensemble articulé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il consiste d'abord à engager le ressort de rappel (22) dans le logement (28) prévu pour lui dans la pièce mâle (14), avec crochetage de son aile d'accrochage (27) sous l'ergot (30) correspondant, en sorte que la pièce mâle (14) forme ainsi avec le ressort de rappel (22) un sous-ensemble unitaire, à amener ensuite les deux pièces (13,14) en prise l'une avec l'autre suivant leur position de repos, et enfin à écarter l'une de l'autre ces deux pièces (13, 14). 13. Boîtier pour appareillage électrique du genre comportant un corps de boite (12), un capot (13), qui ferme le corps de boîte (12) et sur lequel fait surface l'appareillage électrique (11) concerné, et un volet (14), qui est articulé au capot (13) pour la protection de l'appareillage électrique (11) au repos, caractérisé en ce que le capot (13) et le volet (14) forment l'un avec l'autre un ensemble articulé (18) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11.