Brevet FR3019079A1 — publié le 20151002

Cette invention confère à un couteau de poche un aspect ludique avec un «secret» sur l'ouverture et la fermeture et, de plus, améliore l'ergonomie pour ouvrir la lame. Un mécanisme de couteau existe sur lequel le problème technique à résoudre est identique FIG.1 et FIG.2 page 1/4. A partir de la position ouverte, quand on ferme le couteau, le ressort (3) stabilise la lame (1) après une rotation d'environ 160°. Le couteau n'est pas complètement fermé, cette position sera appelée « préouverte » pour tous les documents qui suivent. Pour fermer complètement le couteau, l'utilisateur appuie sur le dos de la lame dans le sens de la fermeture jusqu'à ce que son tranchant arrive en butée sur le ressort (3). En conservant ce contact, il oriente le couteau verticalement, pointe de la lame en bas. Une bille (2), FIG.2 page 1/4, de diamètre supérieur à l'épaisseur de la lame, guidée longitudinalement par deux lumières (A) (une dans chaque platine), descend par gravité au fond de la lumière oblongue ouverte (B) de la lame. En relâchant la pression sur le dos de la lame, l'effort du ressort immobilise la bille dans cette position, la bille maintient la lame complétement fermée à l'intérieur du manche. Pour ouvrir le couteau (le « secret » de l'utilisation), l'utilisateur doit orienter le couteau verticalement, pointe de la lame en haut, appuyer sur le dos de la lame dans le sens de la fermeture pour supprimer la poussée du ressort sur la bille. La bille descend alors par gravité au fond des lumières (A) des platines (coté axe d'articulation de la lame), l'ouverture (C) de la lumière oblongue de la lame va autorisée la préouverture de la lame dès le relâchement de la pression sur le dos de la lame, grâce à la poussée du ressort. Dans cette position, l'utilisateur saisit la lame entre deux doigts pour terminer son ouverture. Ce mécanisme possède deux avantages : - Un aspect ludique où l'utilisateur doit connaitre le secret pour l'ouverture et la fermeture du couteau ; L'ergonomie et la sécurité car après la préouverture, donnée par la poussée du ressort, la lame est suffisamment dégagée du manche pour être saisie entre deux doigts pour l'ouverture complète du couteau. -2- Ce couteau, souvent publicitaire, était surtout destiné aux enfants, la lumière dans la lame, peu esthétique, fragilise la lame. L'invention : Ce mécanisme s'adapte à des couteaux de poche, avec lame en liaison pivot 5 par rapport aux deux côtés du manche, liaison d'axe perpendiculaire à la grande face du talon de la lame, couteaux sur lesquels un mécanisme ressort exerce sur la lame un effort dans le sens de l'ouverture quand celle-ci est complètement fermée. Chaque côté du manche peut être monobloc, avec ou sans platine, avec ou sans mitre. Le problème technique à résoudre est 10 donc de maintenir la lame fermée après que l'utilisateur l'ait repoussée à l'intérieur du manche et de libérer la lame par une deuxième manoeuvre pour la préouverture. Sur ce type de couteaux, ce mécanisme est caractérisé en ce que, dans une première version, le maintien en position fermée de la lame après que 15 l'utilisateur l'ait repliée complètement à l'intérieur du manche en tenant le couteau orienté avec l'axe de la liaison pivot vertical, est assuré par le mouvement d'une bille prisonnière dans un trou débouchant du talon de la lame de diamètre légèrement supérieur au diamètre de la bille et d'axe parallèle à l'axe de la liaison pivot, qui descend par gravité d'une course 20 sensiblement égale à son rayon dans un trou du manche du couteau de diamètre légèrement supérieur à celui de la bille et sensiblement coaxial avec le trou de bille de la lame quand cette dernière est complètement repliée dans le manche. Quand l'utilisateur relâche la pression de fermeture sur la lame, le couteau 25 étant toujours dans la position précédente « axe de la liaison pivot vertical et trou de bille du manche sous la lame », la bille, engagée à moitié dans la lame et à moitié dans le manche, retient la lame à l'intérieur du manche. La poussée du ressort dans le sens de l'ouverture immobilise la bille dans cette position. 30 Pour l'ouverture du couteau, le « secret » de l'ouverture, l'utilisateur doit positionner le couteau axe de la liaison pivot vertical, trou de bille du manche au-dessus de la lame puis appuyer sur le dos de la lame dans le sens -3- de la fermeture .La bille libérée de la pression du ressort descend alors entièrement par gravité dans le trou de la lame. En relâchant la pression, le ressort refoule la lame hors du manche, position qui facilite la prise de la lame entre deux doigts pour terminer l'ouverture du couteau. Cette solution de positionnement présente deux intérêts : - Les contacts lame-bille et bille-platine ne sont pas ponctuels sur arête vive mais suivant des arcs de cercle, on a donc peu de risques de déformation des pièces et notamment de la platine, généralement non trempée ; - S'il est logique de viser un encastrement de la bille dans le manche d'une valeur égale à son rayon, une imprécision sur la cote de profondeur aura peu de conséquences sur la précision de la position finale de la lame verrouillée car les contacts bille-lame et bille-manche se produisent sur une circonférence de diamètre très voisin du 45 diamètre de la bille. Cette solution technique de positionnement précise permet de situer les trous de bille proches de l'axe de la liaison pivot, son faible encombrement ne pénalise pas l'esthétique du couteau, elle ne fragilise pas la lame, les surfaces fonctionnelles de blocage sont relativement bien protégées des 20 salissures et invisibles (ou peu visibles) pour conforter le secret de fonctionnement. Selon des modes particuliers de réalisation : - La bille peut être prisonnière du manche, elle doit alors descendre par gravité dans le trou de la lame d'une valeur sensiblement égale à son 25 rayon ; - La bille peut être remplacée par un cylindre qui coulisse dans les trous de bille de la lame et du manche ; Le secret d'utilisation du couteau pour l'ouverture ou la fermeture peut être « renforcé » en réalisant plusieurs trous ou galeries pour la 30 circulation de la bille dans la lame ou dans le manche et en utilisant plusieurs éléments bille-cylindre. Les dessins annexés illustrent ce nouveau mécanisme : -4- La figure 3, page 2/4, représente le couteau en position préouverte, le coté du manche non percé retiré ; - La figure 4, page 2 /4, détaille pour le même couteau le fonctionnement du mécanisme en position couteau fermé après que l'utilisateur ait relâché la pression sur le dos de la lame. La figure 5, page 3/4, représente une solution d'incorporation du mécanisme, sans stabilisation de la lame dans la position préouverte. - La figure 6, page 4/4 illustre une variante avec secret renforcé à la fermeture. Un premier exemple de réalisation est illustré FIG.3 et FIG. 4 page 2/4. Une lame (1), découpée dans une tôle d'acier inox d'épaisseur 3mm, trempée, est montée en liaison pivot (7) entre les deux côtés du manche, chacun étant constitué d'une platine (4) en acier inox d'épaisseur 1.5mm avec mitres de tête recouvrant le trou de bille de la platine (G). Un ressort dorsal (3), fixé par deux axes rivés (5) et (6) qui assurent également la liaison complète des différentes parties du manche, maintient la lame en position ouverte par un cran forcé de forme trapézoïdale qui s'engage dans le talon de la lame et la stabilise en position préouverte (position représentée FIG.3) par les deux points de contact (D) et (E) situés de part et d'autre de la liaison pivot. Le 2.0 talon de la lame est percé d'un trou (F) diamètre 3.1mm, situé à 6mm de l'axe de la liaison pivot, ce trou retient une bille (2) en acier inox trempé de diamètre 3mm. Pour fermer le couteau, l'utilisateur appui sur le dos de la lame jusqu'à ce que son tranchant arrive en contact avec le ressort (3) et oriente le couteau avec axe de la liaison pivot vertical. La bille descend alors 25 dans le trou (G) de la platine (4), de diamètre 3.1mm, et sensiblement coaxial au trou de bille de la lame dans cette position. Quand l'utilisateur relâche la pression sur le dos de la lame, le ressort (3) exerce un effort sur le talon de la lame par le contact (E). Après rattrapage des légers jeux entre bille et trous de bille, le contact s'établit en (H) entre la lame et la bille, puis 30 en (J) entre bille et platine. Les frottements rendent cette position stable. Pour la préouverture du couteau, orienté axe de la liaison pivot vertical, platine percée en haut, l'appui sur le dos de la lame dans le sens de la fermeture supprime les contacts (H) et (J), la bille descend alors entièrement dans le trou de la lame, le ressort (3) agit en (E) sur la lame en provoquant la -5- rotation sur l'axe (7). Le contact en (D) arrête la rotation de la lame en position préouverte. Remarques : Avec une platine d'épaisseur inférieure au rayon de la bille, la mitre serait percée ou évidée pour satisfaire la profondeur de logement de la bille ; - De même sur un couteau « squelette » dont le manche serait constitué essentiellement de deux platines d'épaisseur supérieure au rayon de la bille, le trou de bille de la platine serait borgne et d'une profondeur permettant l'enfoncement de la bille d'une valeur sensiblement égale à son rayon. D'autres matériaux peuvent être utilisés pour la bille, le carbure de tungstène par exemple qui augmente le poids de la bille, à diamètre égal, donc facilite les déplacements par gravité. '15 - Ce mécanisme ne gêne pas l'adjonction sur le couteau d'autres outils type tire-bouchon, poinçon ou autres. - Une deuxième lame (ou autre outil) peut être montée avec le même mécanisme en liaison pivot sur l'axe (5). Un deuxième exemple FIG. 5 page 3/4 illustre l'intégration du mécanisme sur 20 un couteau à platine bloquante : la lame (1), avec son trou de bille (F), est montée en liaison pivot entre la platine non percée (8) et la platine percée (4) avec son trou de bille (G). La languette bloquante (K) de cette platine ne permet pas d'exercer l'effort d'éjection de lame nécessaire à l'immobilisation de la bille quand le couteau est fermé. 25 Première solution : une languette (L) découpée dans la platine (4), repliée à son extrémité libre, vient appuyer en (M) sur le talon de la lame, le montage est alors complété par l'entretoise (9) qui sert également de butée de rotation à la lame. Deuxième solution : sans la languette (L), l'entretoise (9) est remplacée par 30 le ressort (3), pièce trempée, dont l'extrémité est découpée pour faire ressortir une languette (N) prenant appui sur le talon de lame en (M). -6- Remarque : la lame n'est pas stabilisée en position préouverte car, si le contact ressort-lame type (E) demeure (figures 3 et 4), le contact type (D) n'existe plus, donc peu d'efforts s'opposent au mouvement d'ouverture du couteau. La préouverture dégage du manche le bouton (10) d'entrainement de la lame, l'ouverture complète peut se faire à une main. Variante avec bille prisonnière du manche : Pour retenir la bille prisonnière, le manche doit être percé d'un trou de diamètre et profondeur légèrement supérieurs au diamètre de la bille. La bille doit descendre dans la lame d'une valeur sensiblement égale à son rayon, soit en perçant dans la lame un trou borgne, soit en prenant une épaisseur de lame voisine du rayon de la bille. Exemple de solution non illustrée : bille diamètre 4.76mm, lame épaisseur 2.5mm percée d'un trou débouchant de diamètre 5mm distant de 6mm de l'axe de la liaison pivot, manche composé d'une platine épaisseur 1.5mm percée au diamètre 5mm et d'une mitre de tête d'épaisseur 4.5mm percée d'un trou à fond plat de diamètre 5mm et de profondeur 3.5mm, coaxial avec le trou de bille de la platine. Variante en remplaçant la bille par un cylindre. Sur ce mécanisme, on peut toujours remplacer la bille par un cylindre de diamètre et longueur sensiblement égaux au diamètre de la bille, ou par un solide de section différente et de même longueur. La nature des contacts entre cylindre et trous de cylindre (type surfaces) permet un positionnement précis de la lame fermée, même sans arêtes vives aux extrémités des trous de cylindre sur la lame et sur le manche ou en présence de jeu axial sur la liaison pivot. En contrepartie, il y a davantage de frottements et de risques d'arcboutement lors du déplacement du cylindre. Pour réduire ces risques d'arcboutement, on peut utiliser un cylindre de longueur supérieur au diamètre de la bille : - Si le cylindre est prisonnier du manche, il suffit de prendre une mitre plus épaisse ; -7- - Si le cylindre est prisonnier de la lame, il faut prévoir un dégagement sur le manche non percé pour loger la partie du cylindre qui dépasse du talon de la lame pendant la rotation sur la liaison pivot. Variante avec secret de fonctionnement « renforcé ». Exemple 1 : sur le couteau décrit FIG.3 et FIG.4, on ajoute, sur la partie du manche non percé, un trou de bille de mêmes dimensions que le trou (G), sensiblement coaxial avec le trou de bille de la lame quand cette dernière est en position préouverte. Après la préouverture, l'utilisateur doit retourner le couteau pour pouvoir terminer l'ouverture complète. Exemple 2, en partant du même couteau décrit FIG.3 et FIG.4, on perce la platine non percée d'un trou de bille coaxial avec le trou de bille de la platine percée et de même diamètre, l'utilisateur doit maintenir le couteau axe de la liaison pivot horizontal pour l'ouverture du couteau. En effet, après appui sur le dos de la lame, la bille en équilibre instable tombe dans le trou de bille de 45 la lame, s'immobilise dans ce trou dont le diamètre est supérieur au diamètre de la bille, au relâchement de l'effort de l'utilisateur le ressort (3) provoque la préouverture. Exemple 3 illustré FIG.6 page 4/4. La lame (1) d'épaisseur 3mm est percée d'un trou de bille (F) diamètre 20 3.1mm, profondeur 1.5mm, recevant une bille de diamètre 3mm. La platine percée (4) d'epaisseurl.5mm avec son trou de bille (G) diamètre 3.1mm est recouverte par une cote opaque d'habillage du manche (11).Le couteau est complété par le ressort (3) et la deuxième partie du manche non représentée. A l'instant du déverrouillage de la position fermée, la bille 25 traverse la platine (4) et tombe en (P) dans une galerie fermée (R) réalisée dans la cote (11). Cette galerie de profondeur et largeur 3.1mm permet à la bille de circuler librement. Son tracé permet à la bille d'accéder facilement à la position extrême (S), des pièges gênent son retour en (P), seule position permettant à la bille son retour en (G) puis (F) pour l'immobilisation de la 30 lame en position fermée. Avec un manche opaque, seul le propriétaire du couteau saura faire les manipulations nécessaires au fonctionnement .Si on utilise toute la surface de la cote (11), on peut créer un véritable labyrinthe. -8- Remarque : la galerie (R) peut être réalisée dans la mitre, le manche est alors complété par une cote plus courte. Exemple 4 non illustré avec secret à l'ouverture : A partir du couteau de l'exemple 3 précédent, on remplace la bille par un 5 cylindre diamètre 3mm, longueur 3mm qui sera prisonnier de la lame, percée d'un trou diamètre 3.1mnn débouchant. La deuxième platine est percée d'un trou diamètre 3.1mm coaxial à (G) quand le couteau est assemblé. Tel quel, ce couteau peut être fermé mais ne peut plus s'ouvrir, il n'est pas possible de relâcher la pression sur le dos de la lame à l'instant 10 précis ou le cylindre est entièrement noyé dans l'épaisseur de la lame. Cette condition sera satisfaite quand l'utilisateur amènera une bille en (P), dans l'axe du cylindre. Cette bille peut circuler librement dans une galerie type (R) découpée dans toute l'épaisseur d'une des deux platines (4), recouverte d'une cote d'habillage. 4 5 Remarque : si la galerie a la forme de (R), l'immobilisation de la lame en position fermée ne sera correcte que lorsque le cylindre sera engagé dans la platine sans galerie. Pour avoir un verrouillage correct sur l'une ou l'autre des deux platines ; il suffit de faire partir la galerie en direction opposée à partir de (P). 20 Ce nouveau mécanisme est surtout destiné aux couteaux de poche avec un secret d'utilisation et une ouverture ergonomique sans onglet sur la lame. REVENDICATIONS1- Couteau de poche avec lame (1), articulée sur le manche (4) en liaison pivot (7) d'axe perpendiculaire à la grande face du talon de la lame, équipé d'un ressort dorsal (3) exerçant sur la lame un effort dans le sens de l'ouverture par le contact (E) quand le couteau est fermé, caractérisé en ce que l'immobilisation de la lame en position fermée est donnée par une bille (2), qui se déplace par gravité suivant une direction parallèle à l'axe de la liaison pivot, jusqu'à une position ou elle est à moitié engagée dans le talon de la lame et à moitié engagée dans le manche. 2- Couteau de poche selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bille (2) d'immobilisation de la lame, prisonnière dans le trou de bille (F) du talon de la lame d'axe parallèle à l'axe de la liaison pivot (7), descend par gravité d'une course égale à son rayon dans le trou de bille (G) du manche coaxial au trou (F) dans la position lame fermée, quand I' utilisateur repli complètement la lame dans le manche en tenant le couteau avec axe de la liaison pivot vertical et partie du manche percé au-dessous de la lame. 3- Couteau de poche selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bille (2) d'immobilisation de la lame, prisonnière dans le trou de bille (G) du manche d'axe parallèle à l'axe de la liaison pivot (7), descend par gravité d'une course égale à son rayon dans le trou de bille (F) du talon de la lame coaxial au trou (G) dans la position lame fermée, quand l'utilisateur repli complètement la lame dans le manche en tenant le couteau avec axe de la liaison pivot (7) vertical et partie du manche percé au-dessus de la lame. 4- Couteau de poche selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la bille (2) est remplacée par un cylindre de diamètre et longueur égaux au diamètre de la bille. 5- Couteau de poche selon la revendication 3, caractérisé en ce que le trou de bille (G) du manche débouche en (P) dans une galerie labyrinthe (R), réalisée dans le manche percé, dans laquelle la bille (2) peut librement circuler dès qu'elle n'est plus engagée dans le trou de bille de la lame (F).-10- 6- Couteau de poche selon la revendication 4, caractérisé en ce que : Le trou de bille (G) du manche, recevant le cylindre d'immobilisation de la lame, débouche en (P) dans une galerie labyrinthe type (R) réalisée dans le manche percé, dans laquelle une bille de limitation de la course du cylindre peut librement circuler ; Le coté du manche non percé est percé d'un trou coaxial au trou (G) pour recevoir le cylindre d'immobilisation de la lame.