Brevet FR2734442A1 — publié le 19961122

Titre: RADIOTELEPHONE AYANT UNE ARTICULATION INDEPENDANTE Domaine d'application La présente invention concerne généralement le domaine des radiotéléphones portables, repliables, et plus particulièrement un dispositif d'articulation des boîtiers d'un radiotéléphone portable, repliable. Domaine technique de l'invention Les téléphones cellulaires portables sont de plus en plus utilisés pour permettre à un utilisateur de communiquer par téléphone sur un système sans fil pratiquement en tout lieu. Le téléphone portable émet un signal haute fréquence à basse tension vers une station réceptrice qui peut être reliée à des systèmes téléphoniques à ligne terrestre classiques. On connaît dans l'art des radiotéléphones cellulaires portables ayant deux boîtiers assemblés par un type quelconque d'articulation qui permet aux boîtiers de se replier l'un sur l'autre. Certains radiotéléphones repliables comportent la majeure partie de l'électronique à l'intérieur d'un boîtier, appelé le corps. L'autre boîtier, appelé le couvercle, contient normalement moins de composants électroniques que le corps. D'autres radiotéléphones repliables connus comportent toute l'électronique dans le corps; ainsi, le couvercle ne contient aucune électronique. Certains radiotéléphones cellulaires portables connus utilisent, tel qu'illustré sur la figure 7, un mécanisme à articulation ayant un ressort 742 et des axes d'articulation 736, 748 disposés dans un bras d'articulation tubulaire 724 formé à une extrémité d'un couvercle 706, et des bagues 760 formées dans le corps 712. Le ressort 742 est positionné entre les axes d'articulation 736, 748, et force à chaque fois vers l'extérieur les axes d'articulation 736, 748 du couvercle 706 vers le corps 712. Des exemples de ce type de radiotéléphones connus sont décrits dans la Publication PCT No. WO 93/18592, diffusée le 16 septembre 1993, et dans le brevet américain No. 5,274,882, délivré le 4 janvier 1994. Bien que convenant à certains radiotéléphones repliables, ce mécanisme d'articulation n'est pas adapté à tous les radiotéléphones repliables. Les radiotéléphones repliables connus sont relativement grands et ont un volume et une résistance de matière suffisants pour supporter les forces de compression du ressort dirigées vers l'extérieur. De plus, en raison de leurs boîtiers relativement grands, les petits éléments d'articulation peuvent être facilement assemblés dans les boîtiers des radiotéléphones. L'accroissement de la miniaturisation des radiotéléphones repliables conduit cependant à des boîtiers plus souples. En conséquence, leurs bottiers peuvent se déformer sous les forces exercées par le ressort des mécanismes d'articulation connus. De plus, les boîtiers plus petits rendent plus difficile l'assemblage des éléments d'articulation dans les boîtiers de radiotéléphones plus petits. Il existe donc un besoin pour un dispositif d'assemblage les boîtiers de radiotéléphones repliables miniaturisés. Brève description des dessins La figure 1 est une vue en perspective d'un radiotéléphone en position ouverte configuré selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective du radiotéléphone illustré sur la figure 1, en position fermée, configuré selon l'invention. La figure 3 est une vue en perspective d'une articulation assemblée configurée selon l'invention. La figure 4 est une vue éclatée du dispositif d'articulation illustré sur la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe transversale, en perspective, du radiotéléphone illustré sur la figure 2, prise le long de son axe de rotation. La figure 6 est une vue en coupe transversale, en perspective, du radiotéléphone illustré sur la figure 1, prise le long de son axe de rotation. La figure 7 est une vue en perspective, éclatée, d'un radiotéléphone connu. La figure 8 est une vue en coupe transversale, en perspective, d'une autre articulation assemblée, configurée selon l'invention. Description du mode de réalisation préféré La description détaillée ci-dessous n'est donnée qu'à titre d'exemple et d'explication et ne constitue pas une limitation de l'invention telle que présentée dans les revendications. Les dessins d'accompagnement illustrent un mode de réalisation de l'invention et, avec la description, permettent d'expliquer les principes de l'invention. Référence va maintenant être faite en détail au présent mode de réalisation préféré de l'invention. Les figures 1 et 2 illustrent un exemple de mode de réalisation d'un radiotéléphone portable, repliable, 100, de la présente invention. Le radiotéléphone portable 100 comporte, en principe, deux parties facilement apparentes, un corps 101 et un couvercle 103. Le dessin de la figure 1 représente le couvercle 103 en position "ouverte", de manière qu'un utilisateur du radiotéléphone 100 puisse écouter par un écouteur 105 et parler dans le micro 107. Le dessin de la figure 2 illustre un couvercle 103 en position "fermée". Le corps 101 comprend un clavier 109 ayant une pluralité de boutons numérotés de un à zéro, #, et *, dans un agencement de téléphone familier. Le clavier 109 peut également comporter des boutons supplémentaires, tels que les boutons de marche, de fonction, d'émission, et d'autres boutons associés au rappel du numéro de téléphone. Le corps 101 possède également une antenne 201 qui permet la communication sans fil entre le radiotéléphone 100 et une station de base (non illustrée) d'un système de radiotéléphonie cellulaire. Le corps 101 comprend, de plus, un port 111 qui permet de connecter le radiotéléphone 100 à des composants périphériques, par exemple un chargeur de batterie et une antenne extérieure, un clavier, un haut- parleur, ou un micro. Telle que représentée dans le présent document, et selon la figure 3, une articulation 301 assemble le couvercle 103 au corps 101. L'articulation 301, qui est décrite en détail ci-dessous, est illustrée entièrement assemblée dans la vue en perspective de la figure 3, et éclatée dans la vue en perspective de la figure 4. Telle que représentée sur la figure 5, qui est une vue en coupe transversale, en perspective, du radiotéléphone fermé 100, prise le long de l'axe de rotation, l'articulation assemblée 301 est disposée dans une cavité 307 du couvercle 103 et dans une cavité 503 du corps 101. L'articulation 301, disposée d'un côté du couvercle 103, maintient le couvercle 103 en position ouverte ou fermée. Un axe intermédiaire 505 est disposé côté opposé du couvercle 103, dans une cavité 507 du couvercle 103 et dans une cavité 509 du corps 101. La conception de l'articulation 301 permet au couvercle 103 d'être maintenu contre le clavier 109 en position fermée, tel que représenté sur les figures 2 et , et selon un angle obtus (par exemple, O est égal à 148 ) en position ouverte, comme illustré aux figures 1 et 6. De plus, la conception permet au couvercle 103 d'aller au-delà de cette position (par exemple, O est égal à 176 ). Référence est faite à la Publication PCT No. WO 93/18592, qui explique, de manière plus détaillée, la technique bien maîtrisée de l'art antérieur, pour amener le couvercle 103 dans les positions ouverte et fermée, ou hors de ces positions, pendant la rotation du couvercle 103, et pour pousser le couvercle 103 et le maintenir en position ouverte ou fermée. Un avantage du mode de réalisation préféré de la présente invention est qu'aucune force axiale n'est exercée sur le corps 101 et le couvercle 103 par l'articulation 301. Ce qui est obtenu, comme l'illustre la figure 3, en plaçant partiellement le mécanisme de poussée (décrit ci- dessous) dans un fourreau 303 et en fixant un chapeau 305 au fourreau 303 pour immobiliser le mécanisme de poussée. En conséquence, l'articulation 301 est une structure monobloc qui retient les forces du ressort dirigées axialement. Un autre avantage du mode de réalisation préféré de la présente invention est que les éléments constituant l'articulation 301 peuvent être assemblés indépendamment du boîtier du radiotéléphone. Après assemblage de l'articulation 301, l'articulation assemblée 301, et non les composants individuels, est manoeuvrée par les monteurs lors de la mise en place de l'articulation 301 dans le boîtier du radiotéléphone. Les détails de cette invention sont décrits ci- dessous. La structure et l'assemblage de l'articulation 301, du couvercle 103, et du corps 101 du mode de réalisation préféré de l'invention vont maintenant être décrits. Comme illustré sur la figure 4, l'articulation 301 comprend un fourreau 303 en matière plastique. Le fourreau 303 est généralement de forme cylindrique, creux, fermé à une extrémité, et ouvert à l'autre extrémité. Le fourreau 303 comprend une clavette 321 formée sur une surface extérieure 463 du fourreau 303. La clavette 321 est rectiligne et commence à l'extrémité ouverte et s'étend approximativement sur la moitié de la hauteur du fourreau 303. La clavette 321 a une surface plate 425 qui intercepte approximativement la surface 463 et comporte des surfaces plates 427, 431, 433 s'étendant depuis les côtés de la surface plate 427 pour rencontrer la surface 463. Comme indiqué sur la figure 3, la clavette 321 est utilisée pour aligner l'articulation 301 par rapport au couvercle 103 lors de l'introduction dans la cavité 307, qui est formée pour recevoir le fourreau 303, et qui fixe en rotation le fourreau 303 au couvercle 103. Ainsi, lorsque le couvercle 103 est tourné, le fourreau 303 tourne avec lui. Les fentes 423 sont formées sur la surface 463 et sont généralement de forme rectangulaire. Les fentes 423 commencent à l'extrémité ouverte et s'étendent approximativement sur la moitié de la hauteur du fourreau 303. Elles sont positionnées diamétralement à l'opposé l'une de l'autre, à 90 et 180 , par rapport à une ligne qui pourrait être formée si la surface plate 425 interceptait la surface 463. Approximativement au centre de chaque fente 423, un trou 435 formé s'étend de la surface 463 à une surface intérieure 465 du fourreau 303. Les guides 437 sont formés sur la surface 465 et sont généralement de forme rectangulaire. Ils commencent à l'extrémité ouverte et s'étendent approximativement sur toute la hauteur du fourreau 303. Ils sont positionnés diamétralement à l'opposé l'un de l'autre, à 20 et 200 , par rapport à une ligne qui pourrait être formée si la surface plate 425 interceptait la surface 463. L'articulation 301 comprend également le mécanisme de poussée pour pousser le couvercle 103 dans les positions ouverte et fermée, ou hors de celles-ci, pendant la rotation du couvercle 103, et pour pousser le couvercle 103 et le maintenir en position ouverte et fermée. Le mécanisme de poussée comprend un ressort 405, une came 404, et un palpeur 403, représentés sur la figure 4, qui génère une force axiale et transforme la force axiale en force de rotation pour pousser le couvercle et le maintenir dans les positions ouverte et fermée, et qui, de plus, pousse le couvercle dans les positions ouverte et fermée, ou hors de celles-ci, pendant la rotation du couvercle. Le ressort 405 est en métal et de forme en spirale, avec un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur du fourreau 303. Comme illustré sur la figure , le ressort 405 est placé dans le fourreau 303. Le ressort 405 peut tourner et coulisser axialement dans le fourreau 303. De plus, le ressort 405 a une extrémité en contact tournant avec la surface intérieure de l'extrémité fermée du fourreau 303, et l'autre extrémité en contact tournant avec une extrémité d'une came 404. Le diamètre intérieur, la longueur, et la constante du ressort de ressort 405 maintient les forces de compression axialement appropriées sur la came 404. La came 404 est composée de métal et est généralement de forme cylindrique et creuse. Le diamètre extérieur de la came 404 est inférieur au diamètre intérieur du fourreau 303; ainsi, la came 404 peut coulisser axialement dans le fourreau 303. L'une des extrémités est une surface annulaire plate 439 en contact tournant avec le ressort 405. L'autre extrémité est formée d'un profilé 419 en contact coulissant avec la contre-canne 403. La came 404 comporte des rails 417 formés sur sa surface extérieure 467. Les rails 417 sont généralement de forme rectangulaire et positionnés diamétralement à l'opposé l'un de l'autre. Ils commencent au bord de la surface 439 et s'étendent jusqu'à une distance prédéterminée de la surface du profilé 419. Les rails 417 sont en contact coulissant axialement avec les guides 437, guidant ainsi le mouvement axial de la came 404 à l'intérieur du fourreau 303. Les rails 417 et les guides 437 du fourreau 303 alignent également la came 404 par rapport au fourreau 303 et fixent en rotation la came 404 au fourreau 303. Ainsi, lorsque le fourreau 303 tourne, la came 404 tourne avec lui. Le palpeur 403 est composé d'une seule pièce de métal plein. La contrecanne 403 possède quatre parties solidaires distinctes: une patte 415, une partie centrale 443, un épaulement 445, et une tête 413. La partie centrale 443 est généralement en forme de disque et pleine, avec un diamètre inférieur au diamètre intérieur du fourreau 303. En conséquence, la partie centrale 443 peut coulisser axialement dans le fourreau 303. La partie centrale 443 comporte une surface circulaire plate 447 à une extrémité et une surface circulaire plate 457 à l'autre extrémité. L'épaulement 445 est généralement en forme de disque, avec un diamètre inférieur au diamètre de la partie centrale 443. L'une des extrémités de l'épaulement 445 est contigu et concentrique à la surface 447. L'autre extrémité possède une surface semi-circulaire plate 449 contiguë à la tête 413. La tête 413 est généralement de forme cylindrique, avec un diamètre égal au diamètre de l'épaulement 445, et avec la moitié du cylindre coupée pour former une surface plate 461 perpendiculaire à la surface 449. Une extrémité semi-circulaire, plate, de la tête 413 est contiguë à la surface 449, et les circonférences de la tête 413 et de l'épaulement 445 sont alignés. L'autre extrémité de la tête 413 présente une surface progressivement conique 451 s'étendant de la surface cylindrique de la tête 413 à une surface semi-circulaire plate 449, à l'extrémité de la tête 413. Comme illustré sur la figure 5, la surface conique 451 permet d'aligner l'articulation 301 dans la cavité 503 du corps 101, qui est formé pour recevoir la tête 413. De plus, une paroi intérieure plate 511 de la cavité 503 et une surface plate 461 agissent comme éléments de clavetage pour fixer en rotation la contre-canne 403 au corps 101. La patte 415 est généralement de forme rectangulaire. Elle est positionnée de manière contiguë et perpendiculaire à la surface 457, et est alignée avec la largeur du diamètre de la partie centrale 443 et s'étend dessus. La patte 415 est orientée de telle sorte qu'une surface plate 469 de la patte 415 est parallèle à la surface 461. La patte 415 comporte une extrémité libre 441 qui s'amincit en bord arrondi. Comme illustré sur la figure 5, la patte 415 et la partie centrale 443 sont placées dans le fourreau 303. La surface intérieure 465 du fourreau 303 est en contact coulissant et tournant avec les bords de la patte 415 et la surface circonférentielle de la partie centrale 443. De plus, le bord 441 de la patte 415 est en contact coulissant avec le profilé 419 de la came 404. Ainsi, lorsque le couvercle 103 est tourné, le fourreau 303 et la came 404 tournent avec le couvercle 103, et le profilé 419 coulisse en rotation sur le bord libre 441, qui est fixé axialement tel que décrit ci- dessous. De plus, comme le couvercle 103 est tourné, la came 404 se déplace axialement dans le fourreau 303, sous la force de compression du ressort 405, suivant le profilé 419. L'articulation 301 comprend enfin un chapeau 305 composé d'une seule pièce de métal, comme illustré sur la figure 4. Le chapeau 305 comporte une partie supérieure 453 et deux bras 409. La partie supérieure 453 est généralement un anneau plat avec un diamètre intérieur supérieur au diamètre de l'épaulement 445 et un diamètre extérieur approximativement égal au diamètre du fourreau 303. La partie supérieure 453 comporte une surface de forme annulaire, plate 455. Les bras 409 sont généralement de forme rectangulaire. L'une des extrémités de chaque bras 409 est fixée au bord de la partie supérieure 453, et chaque bras est perpendiculaire à la surface 455. Les bras 409 sont positionnés à 180 l'un de l'autre en positions opposées. Les barbelures 411, qui sont découpées dans le métal constituant des bras 409, sont placées près de l'autre extrémité des bras 409. Comme illustré sur les figures 4 et 5, lorsque l'articulation 301 est assemblée, le diamètre de la partie supérieure 453 est en contact coulissant et tournant avec la circonférence de l'épaulement 445, les bras 409 sont placés dans les fentes 423 du fourreau 303, et les barbelures 411 sont verrouillées dans les trous 435. Les barbelures et les bras fixent en rotation la partie supérieure 453 au fourreau 303; en conséquence, le chapeau 305 tourne avec le couvercle 103. Un point important est que les barbelures 411 se verrouillant dans les trous 435 immobilisent également axialement le chapeau 305 au fourreau 303. Du fait de la structure de verrouillage du fourreau 303 et du chapeau 305, la force dirigée axialement générée par le ressort comprimé 405 est supportée par le fourreau 303 et le chapeau 305. Comme illustré sur la figure 5, lorsque le chapeau 305 est positionné sur le fourreau 305, le chapeau 303 immobilise axialement la contre-canne 403, par la surface 455, en appliquant une force dirigée o20 axialement sur la surface 447 de l'épaulement 445. Ainsi, la contre-canne 403 supportée par le chapeau 305 exerce une force opposée à la force de compression du ressort 405 exercée sur la came 404. Ainsi configuré, le mode de réalisation fournit de nombreux avantages sur l'art antérieur. Par exemple, puisque l'articulation 301 retient la force de compression du ressort 405 dans sa propre structure, aucune force dirigée axialement n'est exercée sur le boîtier du radiotéléphone 100. De plus, puisque l'articulation 301 est monobloc, les petites pièces constituant l'articulation 301 peuvent être assemblées indépendamment des boîtiers, et l'articulation assemblée est simplement introduite dans les cavités des boîtiers. Ainsi, l'articulation 301 peut être installée très rapidement avec peu de risque d'erreur d'assemblage. Le spécialiste de la technique constatera que différentes modifications et variations peuvent être apportées au radiotéléphone de la présente invention et à la configuration de ce radiotéléphone, sans sortir du cadre ou de l'esprit de cette invention. Par exemple, une autre articulation 301 peut remplacer l'axe intermédiaire 505, deux articulations permettant ainsi d'assembler le couvercle 103 au corps 101. D'autres types et configurations de mécanismes de poussée peuvent être utilisés pour pousser le couvercle. Les éléments de l'articulation 301 peuvent être en tous matériaux appropriés, par exemple, plastique ou métal. Les éléments de clavetage peuvent se présenter sous d'autres formes convenant à l'alignement et à la fixation des éléments. La position des éléments de clavetage peut varier à condition que la coopération des éléments d'articulation produise les positions ouverte et fermée désirées du radiotéléphone 100. De plus, l'articulation 301 du radiotéléphone 100 peut être remplacée par une articulation 801, illustrée sur la figure 8. L'articulation 801 comprend un fourreau 803 ayant une extrémité ouverte et une extrémité partiellement fermée 811, un chapeau 805 fixé à l'extrémité ouverte, un mécanisme de poussée comprenant une contre-canne 807 ayant une extrémité placée dans le fourreau 803 et une autre extrémité en contact avec l'extrémité partiellement fermée 811, une came 809 placée dans le fourreau 803, la came 809 ayant une extrémité en contact avec l'extrémité de la contre-canne, la came 809 ayant, de plus, une autre extrémité, et un ressort 813 placé dans le fourreau 803, une extrémité du ressort 813 en contact avec l'autre extrémité de la came, et une autre extrémité du ressort 813 en contact avec le chapeau 805. Le ressort 813 génère une force axiale. la contre- canne 807 est fixée en rotation au fourreau 803 par l'élément de clavetage formé par une surface plate 815 de la came 807 et une ouverture 817 dans l'extrémité partiellement fermée 811. Le chapeau 805 est fixé en rotation au fourreau 803 par des barbelures 819 verrouillées dans les trous 821 et les bras 823 placés dans les fentes 825. Un point important est que les barbelures 819, qui se verrouillent dans les trous 821 fixent également axialement le chapeau 805 au fourreau 803. Revendications 1. Articulation (301; 801) pour assembler un couvercle (103) et un corps (101) d'un radiotéléphone (100) le long d'un axe, l'articulation étant caractérisée par: un fourreau (303; 803); un mécanisme de poussée (403, 404, 405) placé partiellement dans le fourreau, dans lequel le mécanisme de poussée génère une force axiale et transforme la force axiale en une force de rotation pour pousser le couvercle et le maintenir dans des positions ouverte et fermée; et un chapeau (305; 805) fixé au fourreau et en contact avec le mécanisme de poussée, dans lequel le chapeau et le fourreau retiennent la force axiale à l'intérieur de l'articulation. 2. Articulation pour assembler un couvercle et un corps d'un radiotéléphone le long d'un axe selon la revendication 1, dans laquelle le mécanisme de poussée pousse de plus le couvercle dans les positions ouverte et fermé ou hors de celles-ci pendant la rotation du couvercle. 3. Articulation pour assembler un couvercle et un corps d'un radiotéléphone le long d'un axe selon la revendication 1, comprenant de plus des moyens (409, 411, 435; 819, 821, 823) pour fixer le chapeau au fourreau. 4. Articulation pour assembler un couvercle et un corps d'un radiotéléphone le long d'un axe selon la revendication 1, dans laquelle: le fourreau (803) ayant une extrémité ouverte et une extrémité partiellement fermée; le chapeau (805) est fixé à l'extrémité ouverte; et le mécanisme de poussée comprenant de plus, une contre-canne (403) ayant une extrémité placée dans le fourreau et une autre extrémité en contact avec l'extrémité partiellement fermée; une came (404) placée dans le fourreau, la came ayant une extrémité en contact avec l'extrémité de la contre-canne, la came ayant de plus une autre extrémité; et un ressort (405) placé dans le fourreau, une extrémité du ressort en contact avec l'autre extrémité de la came, et une autre extrémité du ressort en contact avec le chapeau, le ressort générant la force axiale. 5. Articulation pour assembler un couvercle et un corps d'un radiotéléphone le long d'un axe selon la revendication 1, dans laquelle: le fourreau (303) ayant une extrémité fermée; et le mécanisme de poussée comprenant, une contre-canne (403) ayant une extrémité placée dans le fourreau, le palpeur en contact avec le chapeau; une came (404) placée dans le fourreau, la came ayant une extrémité en contact avec l'extrémité du palpeur, la came ayant de plus une autre extrémité; et un ressort (405) placé dans le fourreau, une extrémité du ressort en contact avec l'autre extrémité de la came, et une autre extrémité du ressort en contact avec l'extrémité fermée, le ressort générant la force axiale. 6. Articulation pour assembler un couvercle et un corps d'un radiotéléphone le long d'un axe selon la revendication 5, dans laquelle le chapeau immobilise axialement la contre-canne. 7. Articulation pour assembler un couvercle et un corps d'un radiotéléphone le long d'un axe selon la revendication 5, dans laquelle la came est fixée en rotation au fourreau, l'articulation comprenant de plus des moyens (417, 437) pour immobiliser en rotation la came sur le fourreau. 8. Radiotéléphone (100) comprenant: un corps (101); un couvercle (103); et une articulation (301; 801), couplée au corps et au couvercle, pour assembler le corps et le couvercle le long d'un axe, l'articulation étant caractérisée par, un fourreau (303; 803); un mécanisme de poussée (403, 404, 405) placé partiellement dans le fourreau, dans lequel le mécanisme de poussée génère une force axiale et transforme la force axiale en une force de rotation pour pousser le couvercle et le maintenir dans des positions ouverte et fermée; et un chapeau (305; 805) fixé au fourreau et en contact avec le mécanisme de poussée, dans lequel le chapeau et le fourreau retiennent la force axiale à l'intérieur de l'articulation. 9. Radiotéléphone selon la revendication 8, dans lequel l'articulation est placée à une extrémité de l'axe, le radiotéléphone comprenant de plus un axe intermédiaire (505), placé' à une autre extrémité de l'axe, pour assembler davantage le corps et le couvercle. 10. Radiotéléphone selon la revendication 8, dans lequel: le fourreau (303) ayant une extrémité fermée; et le mécanisme de poussée comprenant, une contre-canne (403) ayant une extrémité placée dans le fourreau, le palpeur en contact avec le chapeau; une came (404) placée dans le fourreau, la came ayant une extrémité en contact avec l'extrémité du palpeur, la came ayant de plus une autre extrémité; et un ressort (405) placé dans le fourreau, une extrémité du ressort en contact avec l'autre extrémité de la came, et une autre extrémité du ressort en contact avec l'extrémité fermée, le ressort générant la force axiale.