Brevet FR2771769A1 — publié le 19990604

DESCRIPTION L'invention concerne une charnière selon un axe de rotation, comportant - un mécanisme à came comprenant un premier élément de came pressé contre un deuxième élément de came par un élément résilient pour générer une force axiale, au moins le deuxième élément de came et l'élément résilient présentant respectivement une ouverture selon ledit axe, - un dispositif de contention pour contenir ladite force. Elle concerne aussi une telle charnière pour relier deux parties selon ledit axe de rotation et pour les maintenir dans au moins deux positions angulaires stables. L'invention concerne également un appareil téléphonique comportant deux parties reliées par une telle charnière. Elle peut être appliquée à tout appareil pliable et en particulier aux radiotéléphones portables composés d'au moins deux parties reliées par une charnière. De nombreux téléphones actuels sont ainsi constitués de deux boîtiers ou parties pouvant se replier l'une sur l'autre au moyen d'une charnière, conçue pour maintenir les deux parties dans au moins deux positions angulaires stables prédéfinies : une position fermée où les deux parties font un angle nul et une position ouverte où elles font un angle compris entre 1500 et 1700 environ. Une charnière de ce type est décrite dans le brevet américain publié sous le numéro 5 628 089. Les positions stables sont obtenues par un système de came qui applique une force axiale sur l'une au moins des parties pour obtenir un effet de résistance en rotation et de stabilisation dans une position angulaire donnée. La force axiale développée par la charnière connue est assez considérable (de l'ordre du Kilo) compte tenu des dimensions du téléphone (de l'ordre de 10 cm x 5 cm x 2 cm) et de son poids (une centaine de grammes). Sous l'action directe de cette force, les boîtiers fragilisés par leurs faibles dimensions et poids auraient alors tendance à se déformer. C'est pourquoi le brevet cité préconise de placer la charnière à l'intérieur d'un fourreau partiellement fermé par un capuchon détachable pour contenir les forces axiales. Le fourreau est ouvert à une extrémité pour y introduire les éléments constitutifs de la charnière. Le capuchon est ensuite attaché au fourreau pour maintenir les éléments à l'intérieur. Les efforts axiaux exercés par la charnière sont ainsi supportés par le fond du fourreau d'une part et le capuchon détachable d'autre part. Cette solution présente néanmoins des inconvénients majeurs. Le système de fixation du capuchon détachable sur le fourreau est difficile à réaliser à cause des efforts importants exercés sur le capuchon. D'autre part, le fourreau augmente l'encombrement total de la charnière à l'intérieur du boîtier du téléphone. Or, la tendance étant à la miniaturisation, l'épaisseur de la charnière est devenue une dimension critique. Un objet de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant une charnière qui n'exerce pas de force axiale sur les bol tiers et qui présente un encombrement minimum. Pour cela, une charnière du type mentionné dans le préambule est remarquable en ce que ledit dispositif de contention est formé d'une tige traversant lesdites ouvertures, la tige comportant une première et une deuxième extrémités munies respectivement d'un premier et d'un deuxième élément de calage pour supporter ladite force axiale. Une telle charnière pour relier deux parties est également remarquable en ce que l'un des éléments de came est lié en rotation à l'une des parties et l'autre élément de came est lié en rotation à l'autre partie. La description suivante, faite en regard des dessins ci-annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente un radiotéléphone selon l'invention. La figure 2 représente une vue en perspective éclatée d'une charnière selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 représente une vue en perspective de la charnière de la figure 2. assemblée. La figure 4 illustre le montage de la charnière illustrée à la figure 3 dans le radiotéléphone de la figure 1. Le radiotéléphone représenté à la figure 1 comporte une première partie ou bâti 1 dotée d'un clavier à touches 2, d'un écran 3, d'un haut-parleur/écouteur 4 et d'un microphone 5, une deuxième partie ou clapet 6 destinée à protéger le clavier 2 et une antenne 7 pour émettre et recevoir des signaux radioélectrique. Le clapet 6 est attaché au bâti 1 par une charnière 8 partiellement logée dans le bâti 1 et dans le clapet 6. Il peut pivoter selon un axe de rotation 9 parallèle à une arrête du bâti pour se rabattre sur le clavier 2 et ainsi éviter, en position fermée, que des touches soient actionnées involontairement. Une autre fonction du clapet 6 est, en position ouverte, de jouer un rôle de paravent sonore pour mieux diriger les ondes vocales de la bouche vers le microphone 5 et inversement pour éviter de capter des sons parasites provenant du milieu ambiant. Sur les téléphones de très petite taille, le microphone est de préférence placé le plus bas possible sur le bati 1, aux environs de la charnière 8, pour être près de la bouche du locuteur. En conséquence, l'encombrement prévu pour la charnière 8 doit être réduit. La figure 2 montre en perspective éclatée les éléments constitutifs du mécanisme interne de la charnière 8 selon un mode de réalisation de l'invention. Pour répartir symétriquement les efforts axiaux, le mécanisme comporte une certaine symétrie de fonctionnement par rapport à un axe de symétrie perpendiculaire à l'axe de rotation 9 de la charnière et passant par son milieu. Deux paires d'éléments de came 21, 22 et 23, 24 sont séparées par un élément résilient 25, l'ensemble étant enfilé sur une tige 26 matérialisant l'axe de rotation 9 de la charnière. Pour cela, les éléments 21, 22, 23, 24 et 25 présentent respectivement une ouverture 21a. 22a, 23a, 24a et 25a pour permettre le passage de la tige 26. Il n'est pas nécessaire que les ouvertures 21a et 24a soient des trous débouchants, cela dépend du moyen de liaison utilisé pour lier les éléments de came 21 et 24 à la tige 26. En revanche, les autres ouvertures 22a, 23a et 25a sont débouchantes. Selon le mode de réalisation illustré, l'ouverture 21a n'est pas débouchante mais présente un taraudage interne pour permettre un vissage de l'élément de came 21 sur une extrémité filetée 27 de la tige 26. L'ouverture 24a a été réalisée par deux perçages de diamètres différents. Un premier perçage d'un diamètre D1 au moins supérieur au diamètre de la tige 26 est réalisé pour permettre le passage de la tige. Un deuxième perçage ou lamage d'un diamètre D2 supérieur à D1 est effectué sur une distance inférieure à la longueur de l'élément de came 24 pour constituer une butée 28. L'autre extrémité de la tige 26 comporte une tête 29 destinée à venir au contact de la butée 28 pour bloquer l'élément 24. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la tige 26 ne comporte ni tête ni filetage mais un chanfrein à chaque extrémité. Les ouvertures respectives 21a et 24a des éléments de came externe 21 et 24 sont non débouchantes et en regard l'une de l'autre. Leur diamètre est légèrement inférieur à celui de la tige 26 pour permettre un montage en force des éléments de came 21 et 24 sur la tige 26. Pour ce mode de réalisation, on préfère utiliser de l'acier pour la tige 26 et de l'aluminium pour les éléments de came 21 et 24. Selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, une seule paire de came est utilisée. Le ressort 25 s'appuyant d'un côté sur l'un des éléments de came et de l'autre côté sur une tête pouvant être liée ou non en rotation à l'une des parties du radiotéléphone. Dans le cas où une seule extrémité de la charnière est liée en rotation à l'un des boîtiers, on prévoit un axe simple supplémentaire pour maintenir les boîtiers dans l'axe de la charnière. Quel que soit le mode de réalisation de l'invention. une fois le mécanisme monté, tous les efforts axiaux sont compensés par la tige de façon à ce que les boîtiers du bâti et du clapet ne soient soumis à pratiquement aucune force axiale de la part de la charnière. La figure 3 représente la charnière de la figure 2 assemblée avant son montage dans le bâti. L'élément de came 21 est solidaire de la tige 26 tandis que l'élément de came 24 est libre en rotation. A cause du vissage de l'élément 21 sur la tige 26, il est préférable en effet que l'élément de came extérieurs 24 soit libre en rotation autour de la tige 26 pour faciliter l'alignement des profils de came lors du montage de la charnière assemblée dans le bati 1. Une encoche 30, 31 est prévue sur chaque élément de came externe 21, 24 pour permettre l'entraînement en rotation du clapet 6. Les éléments de came 22 et 23 comportent respectivement un méplat 32 et 33 pour être liés en rotation au bâti 1. Une gorge 35, 36 est également prévue autour de chaque élément de came externe 21, 24 pour l'insertion de la charnière dans le bâti. Le ressort de compression cylindrique 25 est plus ou moins comprimé entre les deux éléments de came 22 et 23, selon leur position angulaire relative par rapport aux éléments 21 et 24. Il génère des forces axiales divergentes supportées par l'ensemble tige 26, rondelle 29. et élément de came 21. I1 va de soi que le rôle du bâti 1 et celui du clapet 6 par rapport aux éléments de came 21, 22, 23 et 24 de la charnière peuvent être inversés. Les moyens de blocage de l'élément de came 21 à gauche et de l'élément 24 à droite peuvent être remplacés par tout autre moyen de fixation, sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, les éléments de came extérieurs 21 et 24 peuvent être mobiles en rotation autour de la tige 26, à condition qu'ils soient liés en rotation à l'un des boîtiers du radiotéléphone : le clapet 6 ou le bâti 1. La figure 4 représente la face avant du bâti 1 retournée pour faire apparaître le logement de la charnière, la charnière 8 assemblée prête à être insérée dans son logement ainsi que le clapet 6 prêt à être monté à son tour sur la charnière. La face avant du bâti 1 est prolongée en bas par un logement en forme de demi cylindre 41 dont les deux côtés parallèles opposés 42 et 43 présentent respectivement une échancrure 44 et 45 en forme de serrure ou de U, pour insérer en force la charnière assemblée au niveau des gorges 35, 36 des éléments de came extérieurs 21 et 24. Les méplats 32 et 33 lient en rotation les éléments de came 22 et 23 à l'intérieur du logement 41. Une fois la charnière insérée dans le bâti 1, les extrémités des éléments de came 21 et 24 munis des encoches 30 et 31 dépassent à droite et à gauche du logement 41 pour pouvoir monter en force le clapet sur les éléments de came. Le montage utilise l'élasticité du matériau qui constitue le clapet, en général de type plastique. Pour cela, on prévoit deux attaches 45 et 46 sur le clapet, munies respectivement d'un motif d'indexage 47, 48 destiné à coopérer avec les encoches 30 et 31 pour lier en rotation le clapet 6 par rapport aux éléments de came 21 et 24. Le mécanisme de came axiale utilisé dans l'invention ainsi que les différents profils de came susceptibles de fournir deux positions angulaires stables sont bien connus. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, un simple profil en V, positif ou négatif selon le cas. convient aux éléments de came 21, 22, 23 et 24. Ainsi a-t-on décrit une charnière de radio téléphone n exerçant pas de force axiale sur les boîtiers, dont l'assemblage et le montage sont particulièrement aisés et dont l'encombrement dans les boîtiers est minimum. REVENDICATIONS 1. Charnière selon un axe de rotation, comportant - un mécanisme à came comprenant un premier élément de came pressé contre un deuxième élément de came par un élément résilient pour générer une force axiale, au moins le deuxième élément de came et l'élément résilient présentant respectivement une ouverture selon ledit axe, - un dispositif de contention pour contenir ladite force, caractérisée en ce que ledit dispositif de contention est formé d'une tige traversant lesdites ouvertures, la tige comportant une première et une deuxième extrémités munies respectivement d'un premier et d'un deuxième élément de calage pour supporter ladite force axiale. 2. Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit premier élément de calage est constitué par ledit premier élément de came. 3. Charnière selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit deuxième élément de calage est en contact avec l'élément résilient. 4. Charnière selon l'une des revendications 1 à 3 pour relier deux parties selon ledit axe de rotation et pour les maintenir dans au moins deux positions angulaires stables, caractérisée en ce que l'un des éléments de came est lié en rotation à l'une des parties et l'autre élément de came est lié en rotation à l'autre partie. 5. Appareil téléphonique comportant deux parties reliées par une charnière selon la revendication 4.