Brevet FR2769185A1 — publié le 19990409

La présente invention a trait à un accessoire permettant la retenue d'objets pourvus d'un orifice, notamment un porteclefs, du type comprenant au moins une zone de retenue des objets, constituée par un fil métallique replié sur lui-même le long duquel est destiné à s'enfiler chaque objet à retenir. Ce type d'accessoire est, de manière habituelle, réalisé sous la forme d'un fil métallique replié sur lui-même de manière à former, par exemple, plusieurs spires accollées. Pour disposer un objet, tel qu'une clef, sur cet accessoire, il faut tout d'abord engager un orifice dont est pourvu cet objet, ou bien encore un élément dont il est solidaire, autour d'une extrémité du fil, puis le déplacer le long de ce dernier. Pour désolidariser l'objet de l'accessoire, l'opération est inversée. Etant donné que cet accessoire est prévu pour assurer la retenue de l'objet auquel il est assujetti, le fil métallique qui le constitue est pré-contraint. De la sorte, en l'absence de toute action extérieure, les spires que forme ce fil sont jointives et présentent une résistance importante à tout effort visant à les écarter les unes des autres. De ce fait, les opérations consistant respectivement à enfiler l'objet sur l'accessoire et l'en retirer sont délicates, voire douloureuses pour l'utilisateur et susceptibles par exemple d'endommager l'ongle ou le doigt de ce dernier. L'invention se propose donc de réaliser un accessoire qui permette de pallier les inconvénients de l'art antérieur évoqués ci-dessus. A cet effet, elle a pour objet un accessoire du type précité, caractérisé en ce que le fil métallique qui constitue la zone de retenue des objets est réalisé en un alliage à mémoire de forme. Comme il est bien connu, un alliage à mémoire de forme présente, de part et d'autre d'une température de transition, une structure cristalline austénitique stable à chaud, et une structure martensitique stable à froid. L'expression d'alliage à mémoire de forme vient du fait qu'une pièce ayant été conformée dans sa structure austénitique, puis ayant subi une transformation dans sa structure martensitique, par exemple par refroidissement audessous de la température de transition, peut prendre une forme seconde et retrouve ensuite sa forme première par retour à la structure austénitique. Le cycle de transformation de ces alliages à mémoire de forme est déterminé par quatre températures caractéristiques, qui sont portées sur le graphique représenté à la figure 1, dans lequel l'axe des abscisses correspond à la température, et l'axe des ordonnées correspond au pourcentage de la phase martensitique de l'alliage. Les quatre températures caractéristiques sont les suivantes - M5 est la température de début d'apparition de martensite à partir de l'état austénitique - Mf est la température de fin d'apparition de martensite à partir de l'état austénitique - As est la température de début d'apparition d'austénite à partir de l'état martensitique ; et - Af est la température de fin d'apparition d'austénite à partir de l'état martensitique. Dans sa structure austénitique, l'alliage à mémoire de forme présente une résistance importante à la traction, alors que dans sa structure martensitique, il est aisément malléable. On conçoit donc que l'accessoire de retenue conforme à l'invention permet à la fois d'assurer, dans sa structure austénitique, un maintien fiable des objets auxquels il est assujetti, et peut également être facilement déformé, dans sa structure martensitique, de manière à introduire ou à enlever ces objets. L'accessoire objet de l'invention est tout d'abord conformé dans sa structure austénitique, de sorte qu'il présente une grande rigidité. Cependant, il suffit de le porter à une température inférieure à M9 pour que ses caractéristiques martensitiques commencent à apparaître, et en particulier inférieure à Mf pour que sa structure devienne entièrement martensitique. Dans cette gamme de températures, il est aisément déformable et peut donc faire l'objet de manipulations n'entraînant pas de difficulté de la part de l'utilisateur. Après avoir introduit les objets sur l'accessoire, ou les en avoir retirés, il suffit de porter le fil métallique audessus de la température As et, de préférence, au-dessus de la température Af, pour qu'il retrouve à la fois sa forme première dans laquelle il assure la retenue de l'objet, et ses propriétés de rigidité. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'alliage possède une température de début d'apparition martensitique sans contrainte mécanique, comprise entre OOC et 200C, de préférence entre 50C et 150C. A cette gamme de températures, il suffit par exemple de passer l'accessoire sous l'eau froide, ou de le mettre en contact avec un glaçon, pour que sa structure devienne martensitique et qu'il soit ainsi aisément manipulable. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'alliage possède une température de fin d'apparition austénitique (Af) sans contrainte mécanique comprise entre 200C et 400C, de préférence entre 250C et 350C. De ce fait, exposer l'accessoire à la flamme d'un briquet, le passer sous l'eau chaude ou bien encore le prendre au creux de la main lui permet de recouvrer sa structure austénitique et donc ses propriétés de rigidité. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'alliage se compose de titane et de nickel, et il contient entre 55,2 et 56% et, de préférence, environ 55,7% en poids de nickel. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'alliage se compose de titane, de nickel et de cuivre, et il contient, en poids, entre 45,2 et 51% de nickel, entre 44 et 44,8% de titane et entre 5 et 10% de cuivre. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'alliage se compose de cuivre, d'aluminium et de nickel, et il contient, en poids, 13 à 15% d'aluminium, 2 à 5% de nickel, le complément étant constitué par le cuivre. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'alliage se compose de cuivre, d'aluminium et de zinc, et il contient en poids, 15 à 25% de zinc, 5 à 7% d'aluminium, le complément étant constitué par le cuivre. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, la zone de retenue comprend, dans la structure austénitique de l'alliage, au moins deux séries de dents mutuellement imbriquées, ou au moins deux spires jointives. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'accessoire comprend une zone de réception des objets, adjacente à la zone de retenue, cette zone de réception comportant, à son extrémité opposée à la zone de retenue, des moyens de butée aptes à limiter le déplacement des objets. L'existence de cette zone de réception distincte de la zone de retenue permet de garantir un assujettissement fiable des objets par rapport à l'accessoire, pendant une période très longue. En effet, lorsque l'accessoire subit un grand nombre de cycles de transition entre ses structures austénitique et martensitique, et qu'à chaque fois il lui est imposé, dans sa structure martensitique, une forme différente de celle qu'il présente dans sa structure austénitique, il se produit ce qu'il est convenu d'appeler l'"éducation" de l'accessoire. Ce dernier, même en l'absence de contrainte, est susceptible de se déformer légèrement de manière spontanée lorsque sa structure devient martensitique. Ceci peut avoir pour effet que, par exemple par temps froid, le fil métallique constitutif de la zone de retenue aura tendance à se déformer, ce qui peut engendrer un risque de perte des objets. L'existence de cette zone de réception, qui n'est pas sujette à des déformations successives, permet de s'affranchir d'un tel danger. Les objets solidaires de l'accessoire voient donc leur déplacement limité d'une part par les moyens de butée et d'autre part par l'extrémité de la zone de retenue adjacente à la zone de réception. La zone de réception peut être formée par le prolongement du fil métallique constitutif de la zone de retenue. Ce mode de réalisation présente une grande simplicité de fabrication. D'autre part, bien qu'étant réalisée en alliage à mémoire de forme, la zone de réception ne subit pas de modification substantielle de sa forme, lors de la mise en place et de l'extraction des clefs, de sorte qu'elle n'est pas sujette au phénomène d'éducation et n'est pas susceptible de se déformer en l'absence de contrainte extérieure. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, les moyens de butée sont formés par une seconde zone de retenue des objets. L'accessoire présente alors une forme symétrique par rapport au milieu de la zone de réception des objets. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens de butée comprennent un élément portant une inscription, par exemple publicitaire. Ce mode de réalisation permet de tirer parti du caractère ludique et original de l'accessoire conforme à l'invention. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, la zone de réception comprend au moins une zone de logement préférentiel des objets, vers laquelle ces derniers sont dirigés par gravité, au moins lorsque le dispositif est fixé à un support avec une orientation appropriée. Ceci confère un degré supplémentaire de sécurité à leur retenue par l'accessoire. En effet, l'existence de cette zone de logement préférentiel évite aux objets d'entrer en contact avec la zone de retenue de l'accessoire, en dehors des opérations consistant à les introduire et à les retirer. Selon une caractéristique de l'invention, la zone de logement préférentiel de l'objet comporte une portion en forme de U, dont les ailes se raccordent aux tronçons de la zone de réception qui leur sont adjacents. Ce mode de réalisation permet aux objets de se diriger par gravité vers l'âme du U. De façon avantageuse, les ailes convergent l'une vers 1 'autre. Selon une autre caractéristique de l'invention, la zone de logement préférentiel de l'objet comporte une portion sensiblement semi-circulaire se raccordant aux tronçons de la zone de réception qui lui sont adjacents. Ce mode de réalisation permet aux objets de se diriger par gravité vers la zone médiane de cette portion semi-circulaire. L'invention va être décrite ci-dessous, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples, et dans lesquels, outre la figure 1 précédemment évoquée - les figures 2A et 2B sont des vues schématiques en perspective, illustrant un premier mode de réalisation d'un accessoire conforme à l'invention, dans ses structures respectivement austénitique et martensitique - les figures 3A et 3B sont des vues de côté schématiques, illustrant un second mode de réalisation de l'accessoire conforme à l'invention, dans ses structures respectivement austénitique et martensitique, et - les figures 4 et 5 sont des vues de côté schématiques en perspective, illustrant respectivement des troisième et quatrième modes de réalisation de l'accessoire conforme à l'invention, dans sa structure austénitique. Le porte-clefs représenté aux figures 2A et 2B et désigné dans son ensemble par la référence 2, constitue un premier mode de réalisation de l'accessoire conforme à l'invention. Il comporte un unique fil 4 réalisé en un alliage à mémoire de forme composé de 55,7% en poids de nickel et de 44,3% en poids de titane. La température Af de fin d'apparition d'austénite à partir de l'état martensitique de cet alliage est d'environ 300C, alors que sa température Ms de début d'apparition de martensite à partir de l'état austénitique, est d'environ 100C. Le fil 4 est enroulé sur lui-même à partir de la première extrémité 4A, de manière à former un premier anneau 6A. Puis, le fil est cintré selon la direction axiale de l'anneau de manière à former un décrochement 8 au voisinage de sa première extrémité 4A, puis forme un second anneau 6B analogue à celui 6A, disposé à côté de celui-ci. La seconde extrémité du fil 4B est adjacente au décrochement 8. La mise en place de clefs 10 sur le porte-clefs 2 conforme à l'invention, est d'une grande simplicité. En effet, il suffit de porter le fil 4 à une température inférieure à sa température Ms de fin d'apparition de martensite. Ce dernier présente alors une structure cristalline sensiblement martensitique et se trouve à même d'être aisément manipulé et déformé, puisqu'il possède une grande malléabilité. Cette gamme de températures, à savoir proche de 50C dans l'exemple considéré, peut être aisément atteinte en passant le porte-clefs 2 sous l'eau froide, ou en le mettant en contact avec des glaçons. On peut alors écarter les deux anneaux 6A et 6B l'un de l'autre avec une grande facilité, comme le montre la figure 2B, de manière à loger la première extrémité 4A du fil 4 dans l'orifice 12 de la clef, puis à déplacer cette dernière sur la totalité de la longueur du fil. Lorsque la clef a été rendue solidaire du porte-clefs, il suffit alors de porter le fil 4 qui le constitue, au voisinage de sa température Af de fin d'apparition d'austénite, à savoir 300C dans l'exemple considéré. Pour ce faire, il suffit par exemple de prendre le porte-clefs 2 dans la main ou de le passer sous l'eau chaude. Le fil 4 retrouve alors sa géométrie et sa rigidité originelles. Les anneaux 6A, 6B se rapprochent donc l'un de l'autre et présentent à nouveau une résistance importante à tout effort tendant à les écarter l'un de l'autre. Pour enlever la clef 10 du porte-clefs 2, il suffit de procéder à une opération analogue à celle précédemment exécutée par sa mise en place, tel un passage du porte-clefs sous l'eau froide. Les figures 3A et 3B montrent un porte-clefs 102 constituant un second mode de réalisation de l'accessoire conforme à l'invention. Ce porte-clefs est constitué par un unique fil 104 dont la composition et les températures caractéristiques sont analogues à celles du fil 4 décrit en référence aux figures 2A et 2B. Ce fil 104 forme, à partir de sa première extrémité 104A, une première série de dents 106A qui se prolonge, au-delà d'une charnière 108, par une seconde série de dents 106B de forme conjuguée de la forme des dents 106A, de sorte que les dents 106A et 106B sont mutuellement imbriquées. Le fil 104 se prolonge au-delà des dents 106B par un tronçon 110 sensiblement rectiligne, puis par une zone 112 en forme de U dont les ailes 112B convergent l'une vers l'autre, et se termine par un tronçon rectiligne 114 symétrique du tronçon 110 par rapport à la zone en U 112. L'extrémité de ce tronçon 114, opposée à la zone 112, constitue la seconde extrémité 104B du fil. Les tronçons 110 et 114 sont dans le prolongement l'un de l'autre. La zone en U 112 fait saillie à partir des tronçons 110, 114 en direction opposée à la première extrémité 104A du fil. Les ailes 112B de cette zone en U 112 se raccordent à ces tronçons 110, 114 par des arrondis llOA, 114A respectifs. La seconde extrémité 104B est fixée dans un corps 116, par exemple parallélépipédique, dont les dimensions sont très nettement supérieures à la section transversale du fil 104. Ce corps 116 peut porter une inscription publicitaire ou autre. De manière analogue à ce qui a été décrit précédemment, l'introduction d'une clef non représentée sur le porte-clefs 102, consiste tout d'abord à rendre la structure de ce dernier sensiblement martensitique, par exemple par passage sous l'eau froide. Le fil 104 est alors aisément déformable, de sorte que l'on peut agir sur sa première extrémité 104A pour écarter les deux séries de dents 106A, 106B l'une de l'autre. I1 est alors aisé d'engager cette première extrémité 104A dans un orifice de la clef ou dans un élément solidaire de cette dernière. On déplace ensuite la clef le long des dents 106A puis 106B jusqu'à la disposer au niveau de l'âme 112A de la zone en U 112. Puis, par chauffage au voisinage de la température Af de l'alliage constitutif du fil 104, à savoir 400C, on rend au porte-clefs 102 sa structure initiale représentée à la figure 3A ainsi que ses propriétés de rigidité. Les deux séries de dents 106A, 106B qui sont à nouveau imbriquées l'une dans l'autre, constituent alors une zone de retenue des clefs. Le tronçon 110, la zone en U 112 et le tronçon 114 forment une zone de réception de ces clefs. De plus, le corps 116 constitue, du fait de sa dimension importante, une butée apte à limiter le déplacement des clefs. Enfin, la zone en U 112 forme une zone de logement préférentiel des clefs puisque ces dernières sont dirigées par gravité vers son âme 112A, notamment si le porte-clefs est fixé à un support suivant l'orentation représentée, avec les tronçons 110 et 114 horizontaux et la zone 112 dirigée vers le bas. L'inclinaison des ailes 112B l'une vers l'autre permet d'éviter le déplacement des clefs, depuis l'âme 112A, vers les tronçons rectilignes 110 ou 114. La présence de cette zone de logement préférentiel 112 permet d'éviter que les clefs n'exercent des efforts répétés sur la zone de retenue, ce qui pourrait, après un grand nombre de cycles de transition entre les structures martensitique et austénitique, causer la perte de ces clefs. Le porte-clefs 202 représenté à la figure 4 représente un troisième mode de réalisation de l'accessoire conforme à l'invention. Ce porte-clefs 202 est constitué par un unique fil 204 dont la composition et les températures caractéristiques sont analogues celles des fils 4 et 104 précédemment décrits. Dans la structure austénitique de l'alliage qui le compose, ce fil 204 forme, à partir de sa première extrémité 204A, deux spires jointives 206 prolongées par un brin 207 radial s'étendant vers le centre des spires. Un tronçon rectiligne 208 dirigé sensiblement selon l'axe des spires s'étend à partir du brin 207. Ce tronçon 208 est prolongé par une portion sensiblement semi-circulaire 210, puis par un tronçon rectiligne 212 supplémentaire. Les extrémités de cette portion 210 se raccordent aux tronçons 208, 212 suivant des angles sensiblement égaux à 900, par l'intermédiaire d'arrondis respectifs 208A, 212A. Le tronçon 212 est terminé par un brin radial 213 et deux spires jointives 214 analogues aux éléments 206 et 207. L'extrémité de ces spires 214 opposée au tronçon 212, constitue la seconde extrémité 204B du fil 204. Pour introduire une clef sur le porte-clefs 202, il convient tout d'abord, comme décrit précédemment, d'amener le fil 204 dans sa structure martensitique, puis d'écarter l'une de l'autre les spires 206 ou les spires 214, suivant le côté par lequel on désire engager la clef. On déplace ensuite cette dernière le long du fil 204, jusqu'à la disposer au niveau de la portion 210 semi-circulaire. Puis on chauffe le fil de manière à rendre sa structure à nouveau austénitique, de sorte qu'il recouvre sa forme originelle représentée à la figure 4. Les deux paires de spires 206, 214, à nouveau jointives, constituent des zones de retenue des clefs. Les tronçons rectilignes 208, 212 forment, avec la portion semi-circulaire 210, une zone de réception des clefs, et la portion semicirculaire 210 constitue une zone de logement préférentiel des clefs, puisque celles-ci se dirigent sous l'effet de la gravité vers sa partie inférieure 210A. Le porte-clefs 302 représenté à la figure 5 représente un quatrième mode de réalisation de l'accessoire conforme à l'invention. Ce porte-clefs 302 est constitué par un unique fil 304 dont les caractéristiques sont analogues à celles des fils précédemment décrits. Dans la structure austénitique de l'alliage qui le compose, ce fil 304 forme, à partie de sa première extrémité 304A, quatre spires jointives 306 prolongées par un tronçon rectiligne 308 se raccordant de façon sensiblement tangentielle à la spire 306A opposée à l'extrémité 304A du fil 304. Ce tronçon 308 est prolongé par une portion sensiblement semi-circulaire 310 dirigée vers le centre des spires, puis par un tronçon rectiligne 312 supplémentaire. L'extrémité de ce dernier, opposée à la portion 210, constitue la seconde extrémité 304B du filtre 304. Cette seconde extrémité 304B est fixée dans un corps 316 analogue à celui 116 décrit précédemment, disposé sensiblement selon l'axe des spires. Pour introduire une clef sur le porte-clefs 302, il convient, après avois amené le fil 304 dans sa structure martensitique, d'écarter les unes des autres les spires 306, et d'éloigner le corps 316 de la spire 306A de sorte que ce corps n'entrave pas le déplacement de la clef le long de cette spire 306A. On fait ensuite se déplacer la clef le long du fil 304, jusqu'à la disposer au niveau de la portion 310 semiciruclaire. Puis on chauffe le fil de sorte qu'il recouvre sa structure austénitique et sa forme originelle représentée à la figure 5. Les quatre spires 306, à nouveau jointives, constituent alors une zone de retenue des clefs. Les tronçons rectilignes 308, 312 forment, avec la portion semi-circulaire 310, une zone de réception des clefs. Enfin, la portion semi-circulaire 310 constitue une zone de logement préférentielle des clefs, puisque celles-ci s'y dirigent sous l'effet de la gravité. Le corps 316 est représenté, sur cette figure 5, au voisinage immédiat de la spire extrême 306A, dans la structure austénitique de l'alliage constitutif du porte-clefs. Ce corps 316 peut être également disposé, dans cette structure austénitique, à distance de cette spire 306A. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. Elle trouve son application à tout type de clefs, que ce soit dans le domaine de la serrurerie ou de l'outillage, en particulier aux clefs dites " six-pans " dont la section transversale est hexagonale. REVENDICATIONS 1. Accessoire (2 ; 102 ; 202 ; 302) permettant la retenue d'objets pourvus d'un orifice, notamment porte-clefs, du type comprenant au moins une zone (6A, 6B ; 106A, 106B ; 206 ; 306) de retenue desdits objets, constituée par un fil métallique (4 ; 104 ; 204 ; 304) replié sur lui-même, le long duquel est destiné à s'enfiler chaque objet (10) à retenir, caractérisé en ce que ledit fil métallique (4 ; 104 ; 204 ; 304) est réalisé en un alliage à mémoire de forme. 2. Accessoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit alliage possède une température de début d'apparition martensitique (mus) sans contrainte mécanique comprise entre OOC et 200C, de préférence entre 50C et 150C. 3. Accessoire selon la revendicaiton 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit alliage possède une température de fin d'apparition austénitique (Af) sans contrainte mécanique comprise entre 200C et 400C, de préférence entre 250C et 350C. 4. Accessoire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit alliage se compose de titane et de nickel, et en ce qu'il contient entre 55,2 et 56% et, de préférence, environ 55,7% en poids de nickel. 5. Accessoire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit alliage se compose de titane, de nickel et de cuivre, et en ce qu'il contient, en poids, entre 45,2 et 51% de nickel, entre 44 et 44,8% de titane et entre 5 et 10% de cuivre. 6. Accessoire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit alliage se compose de cuivre, d'aluminium et de nickel, et qu'il contient, en poids, entre 13 et 15% d'aluminium, entre 2 et 5% de nickel, le complément étant constitué par le cuivre. 7. Accessoire selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit alliage se compose de cuivre, d'aluminium et de zinc, et qu'il contient, en poids, entre 15 et 25% de zinc, entre 5 et 7% d'aluminium, le complément étant constitué par le cuivre. 8. Accessoire selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la zone de retenue comprend, dans la structure austénitique de l'alliage, au moins deux séries de dents (106A, 106B) mutuellement imbriquées, ou au moins deux spires jointives (6A, 6B ; 206 ; 306). 9. Accessoire selon lune des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une zone (110, 112, 114 ; 208, 210, 212 ; 308, 310, 312) de réception des objets, adjacente à ladite zone de retenue (106A, 106B ; 206 ; 306), ladite zone de réception comportant, à son extrémité (104B ; 212 ; 312) opposée à ladite zone de retenue, des moyens de butée (116 214 ; 316) aptes à limiter le déplacement desdits objets. 10. Accessoire selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite zone de réception (110, 112, 114 ; 208, 210, 212 308, 310, 312) est formée par le prolongement dudit fil métallique (104 ; 204 ; 304) constitutif de la zone de retenue (106A, 106B ; 206 ; 306). 11. Accessoire selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que les moyens de butée comprennent un élément (116 ; 316) portant une inscription, par exemple publicitaire. 12. Accessoire selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que ladite zone de réception comprend au moins une zone (112 ; 210 ; 310) de logement préférentiel des objets, vers laquelle ces derniers sont dirigés par gravité. 13. Accessoire selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite zone de logement préférentiel comporte une portion en forme de U (112), dont les ailes (112B) se raccordent aux tronçons (110, 114) de la zone de réception (110, 112, 114) qui leur sont adjacents. 14. Accessoire selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites ailes (112B) convergent l'une vers l'autre. 15. Accessoire selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite zone de logement préférentiel comporte une portion sensiblement semi-circulaire (210 ; 310) se raccordant aux tronçons (208, 212 ; 308, 312) de la zone de réception (208, 210, 212 ; 308, 310, 312) qui lui sont adjacents.