Brevet FR2936739A1 — publié le 20100409

INSTRUMENT D'ECRITURE COMPRENANT UN ORGANE D'EXTREMITE MONTE PAR EMMANCHEMENT La présente invention se rapporte à un instrument d'écriture comprenant un corps creux sur lequel est monté par emmanchement un organe d'extrémité. A titre d'exemple, il peut s'agir d'un portemine comprenant un tube réservoir de mines intérieur sur lequel est emmanché un support de gomme qui sert également de bouton-poussoir arrière et à faciliter le remplissage du tube réservoir en mines. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à un instrument d'écriture comprenant un corps creux déformable allongé selon un axe central jusqu'à une extrémité, et un organe d'extrémité comportant une portion tubulaire présentant une face intérieure munie d'une pluralité de premiers reliefs saillants identiques adaptés pour venir en prise et déformer le corps creux lors du montage dudit organe d'extrémité par engagement de sa portion tubulaire autour de l'extrémité dudit corps creux. Le montage d'un tel organe d'extrémité doit satisfaire deux types de contraintes entraînant des solutions parfois antinomiques, à savoir d'une part une fabrication simple qui permet de réduire le coût global de production, et d'autre part, un montage suffisamment résistant pour éviter à l'utilisateur un détachement intempestif de l'organe d'extrémité. En effet, il est souhaitable que la pièce d'extrémité ne puisse pas se détacher tant qu'on n'exerce pas un effort de traction anormalement élevé. Ceci pour éviter la perte de la pièce d'extrémité qui pourrait dégrader l'aspect de l'instrument, et ses caractéristiques fonctionnelles, voire entraîner des tâches dans le cas d'un instrument à bille ou à pointe feutre. Dans le cas particulier d'un portemine, l'organe d'extrémité constitue souvent un support recevant une gomme interchangeable et surmonté d'un capuchon de protection. De plus, cet ensemble sert de bouton-poussoir arrière. Le montage du support de gomme sur le tube réservoir de mines doit résister aux tractions exercées de manière répétée lors de l'enlèvement du capuchon de gomme et du retrait de la gomme de son support. Par ailleurs, pour la fabrication, il est avantageux que l'organe d'extrémité présente des formes correspondant à un moule simple à usiner, mais surtout que cet organe soit démoulable de manière fiable à des cadences élevées. Ensuite, il est également préférable que l'assemblage puisse être réalisé rapidement, notamment dans un processus automatisé, et ce, en tenant compte des inévitables dispersions de dimensions des corps creux et des organes d'extrémité fabriqués. En particulier, dans le cas d'un portemine, le tube réservoir constituant l'organe creux est généralement un tube en polypropylène extrudé produit au mètre et coupé à longueur. Il peut présenter des variations relativement importantes de diamètre extérieur, de diamètre intérieur et d'élasticité radiale. Sa longueur importante fait qu'il est aussi relativement sensible au flambage lorsqu'une pression est exercée à l'extrémité arrière libre de celui-ci. Une portion tubulaire présentant des reliefs intérieurs, en particulier sous forme de nervures longitudinales, peut être moulée facilement. Pour obtenir un compromis entre la facilité de montage et la force de tenue requise, il est connu de faire varier la hauteur et le nombre de ces reliefs saillants. Mais il s'avère que le nombre et la hauteur des reliefs atteignent rapidement une limite à partir de laquelle il est difficile d'emmancher complètement l'organe d'extrémité. De plus, il s'avère que, même si une force de retenue satisfaisante, est obtenue pour des dimensions données précises du corps creux et de l'organe d'extrémité, cette force diminue très sensiblement en cas de variations des dimensions, même si ces variations restent dans des plages habituelles en production industrielle. Par ailleurs, on connaît du document JP10-203076 A une solution au problème de la tenue d'un support de gomme sur un réservoir de mines qui consiste à prévoir une portion protubérante centrale qui vient s'insérer à l'intérieur du tube réservoir. Mais, là encore, la possibilité de montage et la force de retenue sont sensibles aux variations du diamètre intérieur du tube réservoir. De plus, ce type de solution rend en pratique quasiment impossible le rechargement du réservoir en introduisant les mines à travers un trou du support de gomme. Il existe donc un besoin dans le domaine des instruments d'écriture pour améliorer le montage d'une pièce d'extrémité sur un corps creux, notamment pour offrir un compromis entre la facilité de fabrication et la qualité de la tenue pour l'utilisateur, tout en tolérant une certaine variabilité des dimensions géométriques. A cet effet, la présente invention a pour objet un support de gomme du type précité, caractérisé en ce que la face intérieure de la portion tubulaire présente une pluralité de deuxièmes reliefs saillants présentant une hauteur mesurée radialement à partir de ladite face intérieure qui est inférieure à la hauteur des premiers reliefs saillants et est adaptée pour que lesdits deuxièmes reliefs exercent une pression sur le corps creux déformé par les premiers reliefs. Il s'avère que la présence des deuxièmes reliefs saillants n'augmente pas sensiblement la force à exercer pour emmancher la portion tubulaire sur l'extrémité libre d'un corps creux donné. La tenue du montage est par contre augmentée et surtout la force de tenue varie moins sensiblement en fonction du diamètre extérieur non déformé du corps creux. Il est supposé que les deuxièmes reliefs permettent de limiter globalement l'importance des déformations du corps creux monté, tout en profitant des déformations créées par les premiers reliefs pour créer des zones supplémentaires de prise qui exercent une pression radiale sur le corps creux déformé. Comme représenté schématiquement à la figure 4, la présence de trois, ou quatre, reliefs saillants relativement hauts crée des lobes de déformation importants entre ces reliefs. En adoptant les deuxièmes reliefs, comme cela apparaît schématiquement à la figure 5, les lobes de déformation du corps creux viennent en contact avec les deuxièmes reliefs, ce qui limite l'amplitude de la déformation des lobes entre les premiers reliefs. Il est supposé que les zones d'appui supplémentaires ainsi créées améliorent la tenue en augmentant les frottements. Mais il est aussi possible que les amplitudes des déformations atteintes de manière très localisée soient moins importantes, et qu'ainsi le matériau du corps creux travaille de manière plus importante dans sa zone de déformation élastique et moins dans sa zone de déformation plastique. De plus, il apparaît que la force de tenue après un ou plusieurs démontages involontaires, se dégrade moins rapidement qu'avec les ensembles de premiers reliefs identiques de l'art antérieur. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on a recours, en outre, à l'une ou l'autre des dispositions suivantes . - la pluralité de deuxièmes reliefs est régulièrement répartie circonférentiellement entre les premiers reliefs ; afin de bloquer chacun des lobes de déformation créés par les premiers reliefs avec un ou plusieurs deuxièmes reliefs ; - chaque pluralité de reliefs comprend un nombre identique de premiers et de deuxièmes reliefs, de préférence égale à trois ou quatre reliefs ; - les premiers et deuxièmes reliefs sont des nervures faisant saillie vers l'axe central et s'étendant longitudinalement sur la face intérieure de la portion tubulaire ; - les premiers et deuxièmes reliefs sont des nervures présentant un sommet aplati ; grâce à quoi les déformations sont exercées en évitant des concentrations de contraintes trop ponctuelles, voire un endommagement de la surface extérieure du corps creux ; - les nervures présentent une extrémité en forme de rampe à proximité du débouché de la portion tubulaire et s'étendent sur la majeure partie de cette portion ; - l'organe d'extrémité présente un premier diamètre correspondant au cercle inscrit entre les sommets des premiers reliefs, et un deuxième diamètre correspondant au cercle inscrit entre les sommets des deuxièmes reliefs, ledit deuxième diamètre étant supérieur de 2% à 10% au premier diamètre, et de préférence supérieur d'environ 4% au premier diamètre ; en effet, il apparaît qu'une hauteur légèrement inférieure des deuxièmes reliefs suffise pour qu'ils n'augmentent pas excessivement la force nécessaire au montage ; - le corps creux présente un diamètre extérieur nominal supérieur au premier diamètre et de préférence sensiblement égal au deuxième diamètre ; afin de limiter les déformations du corps creux ; - l'instrument d'écriture comprend en outre un fût extérieur à l'intérieur duquel le corps creux formant un réservoir de mines est agencé, et l'organe d'extrémité est un support de gomme monté coulissant à travers l'extrémité arrière ouverte du fût, l'ensemble formé sur le corps creux et l'organe d'extrémité étant solidairement mobiles pour actionner un mécanisme d'avance de mine. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre non limitatif, en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un instrument d'écriture comportant un organe d'extrémité 15 selon l'invention emmanché sur un corps creux ; - la figure 2 est une vue agrandie de l'organe d'extrémité représenté à la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de gauche de l'organe d'extrémité complet représenté en coupe à la figure 2, et 20 - les figures 4 et 5 sont des vues schématiques en coupe transversale de l'engagement d'un corps creux dans un organe d'extrémité de l'art antérieur et dans un organe d'extrémité selon l'invention respectivement. Sur les différentes figures, les mêmes références 25 désignent des éléments identiques ou similaires. A la figure 1, est représenté en coupe un instrument d'écriture 1 s'étendant selon un axe central entre une extrémité avant la et une extrémité arrière lb. Plus particulièrement dans le mode de réalisation 30 représenté à titre d'exemple, il s'agit d'un portemine présentant un ensemble de gommage 2 à l'extrémité arrière lb. Le portemine 1 comprend également un fût 3 qui forme l'essentiel du corps extérieur, et à l'extrémité avant lb un nez conique 4 qui comporte un passage de mines. A l'intérieur du fût 1, est agencé un mécanisme d'avance de mine 5 et un tube réservoir de mines 6. Le tube réservoir 6 est relié à son extrémité avant 6a au mécanisme d'avance de mine 5 et d'autre part une extrémité arrière 6b sur laquelle est monté l'ensemble de gommage 2 d'une manière qui sera détaillée ci-après. L'extrémité avant 6a du tube 6 est de préférence fixée de manière indémontable au mécanisme d'avance de mine 5, par exemple par emmanchement sur une extrémité arrière métallique en harpon de la pince. Le mécanisme d'avance de mine 5 est compressible longitudinalement selon l'axe central X contre une butée interne au nez conique 4. Ceci afin de faire avancer une pince serrée sur une mine par une bague et de permettre le recul de la pince à l'état non serré comme cela est bien connu. Le tube réservoir de mines 6 est un corps creux, ici réalisé en polypropylène (PP) extrudé et coupé à la longueur voulue. Ce tube présente des parois intérieure et extérieure cylindriques en l'absence de contraintes. Le diamètre extérieur du tube réservoir doit être inférieur au diamètre intérieur de la majeure partie du fût 3 pour coulisser librement dans celui-ci. D'autre part, son diamètre intérieur indiqué par des traits interrompus, doit être suffisamment important pour contenir plusieurs mines, et de préférence au moins trois mines. Le tube réservoir 6 constitue donc un corps creux présentant un allongement important et une paroi relativement fine. Il est donc sensible au flambage, mais doit toutefois présenter une résistance suffisante pour transmettre les pressions exercées par l'utilisateur, notamment à l'aide du pouce, sur l'ensemble de gommage 2 pour actionner le mécanisme 5 et créer l'avance de mine. L'ensemble de gommage 2 comprend un support de gomme 20 visible aux figures 2 et 3, une gomme 21 et un capuchon de gomme 22. Comme cela est mieux visible à la figure 2, le support de gomme 20 comporte une portion tubulaire 24 dans la partie avant de celui-ci. Cette portion tubulaire 24 reçoit par emmanchement l'extrémité arrière 6b du tube réservoir 6. Cette portion tubulaire 24 permet de maintenir fixé au portemine 1 l'organe d'extrémité constituée par ce support, et plus globalement l'ensemble de gommage 2. Les caractéristiques de cette portion et les modalités de montage seront détaillées ci-après, mais il faut d'ores et déjà noter que celles-ci ne sont pas uniquement applicables au montage d'un support de gomme sur un tube réservoir de mines, mais peuvent être appliquées à l'assemblage d'autres pièces de portemine, ou d'autres instruments d'écriture. Plus particulièrement la gomme 21 est reçue dans un logement 25 en forme de pot. Pour mieux maintenir la gomme 21 et éviter sa rotation, quatre arêtes saillantes 25a sont angulairement réparties sur la périphérie intérieure du logement 25. Les arêtes 25a présentent toutes un profil en V identique qui pénètre plus ou moins dans le matériau constituant la gomme 21. Le capuchon de gomme 22 est simplement ajusté sur un décrochement périphérique extérieur du support de gomme 20. Le fond 25b du logement de gomme 25 est constitué par une paroi présentant une ouverture 26 en son centre. Cette ouverture 26 permet le passage de mines vers l'intérieur du tube réservoir 6 lorsque la gomme 21 est enlevée. La portion tubulaire avant 24 présente une face intérieure 24c s'inscrivant selon un cylindre coaxial à l'axe central X. Cette forme cylindrique est favorable pour la résistance aux efforts radiaux, mais pas absolument nécessaire. La face intérieure pourrait présenter par exemple un profil hexagonal. Cette portion tubulaire 24 présente un débouché 24a à son extrémité d'engagement. D'autre part, elle est délimitée vers l'arrière par une paroi radiale 24b qui permet de limiter la profondeur d'engagement du tube réservoir 6. Cette paroi 24b constitue également le fond 25b du logement de gomme 25. De manière connue, des premiers reliefs 27 identiques entre eux font saillie de la face intérieure 24c et constituent une première série de trois premiers reliefs. Ces premiers reliefs 27 s'étendent globalement vers l'axe central X sur une première hauteur mesurée radialement à partir de la face intérieure 24c. Cette première hauteur est déterminée de manière à ce que le cercle inscrit entre leur sommet présente un diamètre, dit premier diamètre et indiqué par le rayon R1 sur la figure 3, qui soit inférieur au diamètre extérieur du tube réservoir 6. Ce diamètre extérieur correspond au diamètre nominal du corps creux, c'est-à-dire en dehors de toute déformation de celui-ci. Ainsi, lorsque le tube réservoir 6 est emmanché dans la portion tubulaire 24, il subit des déformations radiales vers l'intérieur au niveau des zones de contact avec les premiers reliefs 27. Ceci crée des forces de friction qui assurent un certain maintien du support de gomme 20 sur l'extrémité arrière 6b du tube réservoir. La face intérieure 24c présente de plus des deuxièmes reliefs 28 qui font saillie vers l'axe central X. Ces deuxièmes reliefs 28, de préférence mais non nécessairement identiques entre eux, constituent une deuxième série de trois deuxièmes reliefs. Il est important de noter que les deuxièmes reliefs présentent chacun une deuxième hauteur qui est inférieure à la première hauteur des premiers reliefs. Cette deuxième hauteur est déterminée de manière à ce que le tube réservoir 6 vienne en appui contre les deuxièmes reliefs 28 au moins lorsqu'il est déformé par les premiers reliefs 27. Il est tout à fait possible que les deuxièmes reliefs 28 présentent une deuxième hauteur qui entraîne nécessairement un engagement avec le tube réservoir 6. Dans ce cas, les sommets des deuxièmes reliefs 28 sont à une hauteur telle que le cercle inscrit entre ceux-ci présentent un diamètre, dit deuxième diamètre et indiqué par le rayon R2, est également inférieur au diamètre extérieur nominal du tube réservoir 6. Néanmoins, ce deuxième diamètre R2 doit être supérieur au premier diamètre R1, même si ce n'est que de quelques pour cent, pour obtenir un effet combiné sur la facilité de montage et la retenue du support de gomme 20. A titre d'exemple, des résultats satisfaisants ont été obtenus avec des premiers reliefs 27 présentant une hauteur de 0,72mm pour un premier diamètre R1 de 3,08mm. Tandis que les deuxièmes reliefs 28 présentaient une hauteur de 0,6mm pour un deuxième diamètre R2 de 3,2mm, et que par ailleurs le tube réservoir 6 présentait un diamètre nominal de 3,2mm +/- 0,1mm. Il apparaît qu'une hauteur légèrement inférieure des deuxièmes reliefs 28 créant un deuxième diamètre R2 supérieur d'environ seulement 4% au premier diamètre R1, a une influence notable sur la tenue du support de gomme 20. Une plage de valeur pour le deuxième diamètre R2 supérieur de 2 à 10% au premier diamètre R1 doit donner pour la plupart des matériaux utilisés pour le tube réservoir 6 des résultats améliorés. Ces résultats améliorés semblent s'expliquer par un effet de blocage obtenu par les deuxièmes reliefs 28, qui bloquent les déformations du corps creux 6 créées par les premiers reliefs 27. Comme schématiquement représenté à la figure 5 dans laquelle la différence de hauteur entre les premiers et les deuxièmes reliefs (27, 28) est exagérée, il apparaît que le lobe de déformation créé entre les premiers reliefs 27 et visible sur la figure 4 illustrant l'art antérieur, est limité par la présence des deuxièmes reliefs 28. Cette déformation globalement moins importante du corps creux 6 est supposée limiter les déformations plastiques de celui-ci tout en créant des zones de contact supplémentaires. Cependant, la hauteur inférieure des deuxièmes reliefs 28 fait que le montage initial de l'organe d'extrémité 20 sur le corps creux 6 ne nécessite pas une force beaucoup plus importante. D'autre part, le remontage de l'organe d'extrémité après un enlèvement volontaire permet de conserver une force retenue satisfaisante, même en répétant ce remontage. Comme cela apparaît sur la figure 3, les deuxièmes reliefs 28, au même nombre que les premiers reliefs 27, sont régulièrement répartis sur la circonférence de la face intérieure 24c et agencés en position médiane entre les premiers reliefs 27. Ainsi, chaque lobe de déformations du tube réservoir 6 est bloqué par un deuxième relief 28 dans sa zone de déplacement la plus importante par rapport au diamètre extérieur nominal. Il est toutefois envisageable de limiter le nombre de deuxièmes reliefs, ou encore d'augmenter ce nombre, par rapport au nombre de la première série de premiers reliefs. Par exemple il est possible de prévoir deux deuxièmes reliefs 28 entre chaque premier relief 27. Les premières et deuxièmes séries de premiers et deuxièmes reliefs (27, 28) comportent chacune trois reliefs. Ce nombre pourrait être de quatre, notamment en cas de diamètre extérieur sensiblement plus important du corps creux 6. Mais bien que cela soit envisageable, il apparaît préférable de ne pas réduire ce nombre à deux, ni de l'augmenter au-delà de quatre. Les premiers reliefs 27, ainsi que les deuxièmes reliefs 28, se présentent sous forme de nervures s'étendant longitudinalement sur quasiment sur toute l'étendue de la portion tubulaire 24, sauf à proximité du débouché 24a de cette portion où les nervures ont la forme d'une rampe (27a, 28a) pour faciliter l'introduction du tube réservoir 6. Les nervures constituant les premiers et deuxièmes reliefs (27, 28) présentent un profil transversal carré, et même rectangulaire avec un grand côté orienté vers l'axe central X. Ce profil des nervures a l'avantage de créer une surface de contact avec le tube réservoir 6 relativement étendue dans la direction circonférentielle, en tout état de cause plus étendue qu'avec un profil triangulaire. On évite ainsi un endommagement de la surface extérieure du tube réservoir 6, mais il semblerait aussi que cette disposition limitant les contraintes localement créées serait favorable à la tenue du support de gomme 20 après plusieurs remontages. Comme on l'aura compris de la description du mode de réalisation représenté à titre d'exemple, le nombre et la forme de la première série de premiers reliefs saillants 27 et de la deuxième série de deuxièmes reliefs saillants 28, peuvent varier sensiblement. Ceci tout en entrant dans le cadre de la présente invention définie par les revendications ci-jointes, qui implique une action des deuxièmes reliefs 28 de l'organe d'extrémité 20 sur le corps creux 6 qui est quelque peu différente dans sa nature et son intensité, par rapport à l'action des premiers reliefs 27. REVENDICATIONS1. Instrument d'écriture comprenant un corps creux déformable (6) allongé selon un axe central (X) jusqu'à une extrémité, et un organe d'extrémité (20) comportant une portion tubulaire (24) présentant une face intérieure (24c) munie d'une pluralité de premiers reliefs saillants identiques (27) adaptés pour venir en prise et déformer le corps creux (6) lors du montage dudit organe d'extrémité par engagement de sa portion tubulaire autour de l'extrémité dudit corps creux, caractérisé en ce que la face intérieure (24c) de la portion tubulaire présente une pluralité de deuxièmes reliefs saillants (28) présentant une hauteur mesurée radialement à partir de ladite face intérieure qui est inférieure à la hauteur des premiers reliefs saillants (27) et est adaptée pour que lesdits deuxièmes reliefs exercent une pression sur le corps creux (6) déformé par les premiers reliefs. 2. Instrument d'écriture selon la revendication 1, dans lequel la pluralité de deuxièmes reliefs (28) est régulièrement répartie circonférentiellement entre les premiers reliefs (27). 3. Instrument d'écriture selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque pluralité de reliefs comprend un nombre identique de premiers et de deuxièmes reliefs (27, 28), de préférence égale à trois ou quatre reliefs. 4. Instrument d'écriture selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premiers et deuxièmes reliefs (27, 28) sont des nervures faisant saillie vers l'axe central (X) et s'étendant longitudinalement sur la face intérieure (24c) de la portion tubulaire. 5. Instrument d'écriture selon l'une quelconque 14 des revendications précédentes, dans lequel les premiers et deuxièmes reliefs (27, 28) sont des nervures présentant un sommet aplati. 6. Instrument d'écriture selon la revendication 4 ou 5, dans lequel les nervures (27, 28) présentent une extrémité (27a, 28a) en forme de rampe à proximité du débouché (24a) de la portion tubulaire et s'étendent sur la majeure partie de cette portion tubulaire (24). 7. Instrument d'écriture selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe d'extrémité (20) présente un premier diamètre (Rl) correspondant au cercle inscrit entre les sommets des premiers reliefs (27), et un deuxième diamètre (R2) correspondant au cercle inscrit entre les sommets des deuxièmes reliefs (28), ledit deuxième diamètre (R2) étant supérieur de 2% à 10% au premier diamètre (R1), et de préférence supérieur d'environ 4% au premier diamètre. 8. Instrument d'écriture selon la revendication précédente, dans lequel le corps creux (6) présente un diamètre extérieur nominal supérieur au premier diamètre (R1) et de préférence sensiblement égal au deuxième diamètre (R2). 9. Instrument d'écriture selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant en outre un fût extérieur (3) à l'intérieur duquel le corps creux (6) formant un réservoir de mines est agencé, dans lequel l'organe d'extrémité (20) est un support de gomme monté coulissant à travers l'extrémité arrière ouverte du fût (3), l'ensemble formé par le corps creux (6) et l'organe d'extrémité (20) étant solidairement mobiles pour actionner un mécanisme d'avance de mine (5).