BE1023570B1 - Charniere a pivot - Google Patents

Abstract

Charnière (1) liant deux membres (2,3) qui peuvent être dépliés et repliés dans des positions autour d'un pivot d'articulation géométrique virtuel (7), caractérisée en ce que la transition d'une position à l'autre est réalisée par un mouvement rotatif et relatif des membres (2,3) autour d'un axe de rotation (5) incliné transversal au pivot d'articulation géométrique virtuel (7).

Description

Charnière à pivot. L’invention concerne une charnière, liant deux membres ayant un pivot d'articulation autour duquel les deux membres peuvent pivoter pour s'approcher ou pour se distancier l'un de l'autre.

Une charnière peut par exemple lier une porte à une armoire, une boîte à son couvercle, la face d'une paire de lunettes à une branche, ou n'importe quel pair de membres qui doivent être reliés mais d'une façon pliable.

Traditionnellement, le pivot d'articulation de la charnière s'étend de façon parallèle aux plans des deux membres, ce qui permet d'ouvrir et de replier deux objets coplanaires sous un angle classique de 90° ou plus tout en tenant les plans des deux membres parallèles de sorte à ne pas nuire aux mouvements des deux membres en dépliant ou en repliant les deux.

Bien que ces charnières traditionnelles sont souvent utilisées, un inconvénient de ces charnières est qu'elles ne permettent pas de lier deux membres qui doivent être repliés d'une façon autre qu'avec leurs plans en parallèle avec le pivot d'articulation, sous un angle classique de 90°ou plus et tout en gardant une liberté de mouvement de 360° .

Un exemple d'une telle situation se présente dans le cas des charnières reliant la face d'une paire de lunettes à ses branches.

Selon l'état de la technique, les branches tournent autour du pivot d'articulation, jusqu' à un angle classique de 90° vis-à-vis de la face pour déplier la paire de lunettes.

Un désavantage de cette façon de pivoter, c'est que le mouvement d'une branche peut gêner l'autre comme elles se croisent en dépliant et en repliant.

Un autre désavantage de cette façon de pivoter, c'est que les branches, une fois repliées, sont rarement parallèles au plan formé par la face des lunettes, et gardent en plus une distance vis-à-vis de la face des lunettes, comme leurs pivots d'articulation en général ne se trouvent pas dans le plan de la face même.

Encore un désavantage de cette façon de pivoter, c'est qu' une pair de lunettes repliée, a tendance à avoir une épaisseur augmentée comme les branches et les lunettes ne sont pas coplanaires, ce qui fait augmenter aussi la boîte à lunettes pour la contenir.

Un autre exemple d'une situation où les charnières ne permettent pas de lier deux membres avec leur plans en parallèle avec le pivot d'articulation, sous un angle classique de 90° ou plus, se présente quand pour un membre, l'espace pour se déplier sous un angle de 90° n'est pas disponible ou doit être évitée, mais que ce membre doit tout de même être capable d'être déplié et d'être replié dans une espace limitée. Des espaces limitées se présentent par exemple dans la technique des secteurs automobile, aéronautique ou spatiale. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients susdits et de procurer une charnière capable de lier deux membres qui doivent être repliés d'une façon autre qu'avec leur plans en parallèle avec le pivot d'articulation, sous un angle classique de 90° ou plus, tout en gardant une liberté de mouvement de 360°.

Ce but est atteint selon l'invention par une charnière liant deux membres qui peuvent être dépliés et repliés dans des positions autour d'un pivot d'articulation géométrique virtuel, caractérisée en ce que la transition d'une position à l'autre est réalisée par un mouvement rotatif et relatif des membres autour d'un axe de rotation incliné et transversal par rapport au pivot d'articulation géométrique virtuel.

Un avantage d'une charnière pareille est qu'elle permet de déplier et de replier ses membres d'une façon autre qu'avec leur plans en parallèle avec le pivot d'articulation virtuel, sous un angle classique de 90°ou plus, et en gardant en même temps une liberté de mouvement de 360°.

De préférence, la position dépliée et la position repliée forment un angle d'écart autour du pivot d'articulation géométrique virtuel, tandis que l'axe de rotation est incliné à un angle qui est la moitié de cet angle d'écart entre la position dépliée et la position repliée.

Un avantage d'un tel positionnement est que la transition de la position repliée à la position dépliée peut s'effectuer par une rotation de 180° d'un membre autour de l'axe de rotation incliné.

De préférence l'angle d' écart entre la position dépliée et la position repliée est un angle perpendiculaire de 90° et l'axe de rotation est incliné à un angle de 45° entre les deux positions.

Un avantage de ces valeurs d'angles est qu'elles permettent de déplier ou de replier une branche d'une paire de lunettes par une simple rotation sur soi-même.

De préférence le mouvement rotatif et relatif des membres peut s'effectuer dans n'importe quel des deux sens rotatifs disponibles autour de l'axe de rotation.

Un avantage de ces deux possibilités est que l'on peut par exemple replier une branche de la monture dans un sens rotatif tandis qu'on peut replier l'autre branche dans l'autre sens rotatif afin d' éviter toute interférence entre les deux branches de la monture d'une paire de lunettes.

De préférence la charnière est exécutée en titanium.

Un avantage de l'exécution en titanium est que ce matériau est très robuste, mais aussi très léger, ce qui convient à l'application de la charnière dans une pair de lunettes, qui doit être léger à porter, mais en même temps résistant à l'usure et particulièrement à l'usure des charnières.

De préférence la charnière en titanium est formée par une imprimante trois-dimensionnelle. L'avantage d'une telle technique d'imprimerie trois-dimensionnelle est qu'elle permet de façonner la charnière et des lunettes par exemple sous formes compliquées qui ne sont économiquement pas accessibles par d'autres techniques de fabrication.

Un autre avantage d'une telle technique d'imprimerie est qu'elle permet de façonner la charnière avec les composants déjà assemblés dans l'imprimante, de sorte que les composants ne peuvent plus être désassemblés et sont donc plus résistants à l'usure.

De préférence, les charnières décrites ci-dessus sont utilisées dans des lunettes, comme les lunettes ont besoin d'un matériau léger mais très robuste, de sorte que les charnières sont résistantes à l'usure.

De préférence une branche ou les deux branches de la monture peuvent encore se déplier et replier sur soi-même avant ou après le mouvement rotatif et relatif des deux branches par rapport à la face.

Un avantage d'un repliement sur soi-même est que les branches des lunettes peuvent ainsi être raccourcies pour mieux les ranger dans une boîte de lunettes.

De préférence, les branches sont courbées de sorte qu'elles suivent les courbes de la face de la monture et des lentilles des lunettes dans la position repliée. L'avantage d'une telle courbure est que de cette façon, la paire de lunettes peut être rendue très compacte dans son état repliée, et la boîte de lunettes peut aussi être très mince et compacte.

Pour plus de clarté, un exemple de réalisation d'une charnière selon l'invention est décrit ci-après à titre illustratif et non restrictif, référence étant faite aux dessins annexés dans lesquels: les figures 1 à 3 montrent une charnière selon l'invention entre la face et la branche gauche d'une monture de lunettes dans trois positions : a replié, b dépliée et c intermédiaire; les figures la, 1b, le montrent une vue supérieure des trois positions a, b, c; les figures 2a, 2b, 2c montrent une vue latérale des trois positions a, b, c ; les figures 3a , 3b, 3c montrent une vue en perspective des trois positions a, b, c; la figure 4 montre une coupe selon la ligne IV-ÏV de la figure le ; la figure 5 montre une coupe selon la ligne V~V de la figure 2c ; la figure 6 montre une vue supérieure en perspective d'un variant d'une monture selon l'invention ; la figure 7 montre plus en détail la partie indiquée par F7 dans la figure 6 ; la figure 8 montre une coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 7 ; la figure 9 montre une vue en face d'une monture selon l'invention en position repliée.

Dans la figure 1 la vue supérieure d'une charnière 1 selon l'invention est représentée qui lie la face 2 et la branche gauche 3 d'une monture 4 de lunettes dans trois positions : a repliée, b dépliée et c. intermédiaire.

Dans la figure la la branche gauche 3 de la monture 4 se trouve dans la position repliée, c.à.d. en parallèle avec la face 2 de la monture 4, mais peut tourner autour de l'axe de rotation 5 dans les deux sens de rotation possibles.

Dans la figure 1b la branche gauche 3 est tournée vers la position dépliée autour de l'axe de rotation, c.à.d. formant un angle perpendiculaire avec la face 2 de la monture 4

Dans la figure le la branche gauche 3 est tournée vers une position intermédiaire autour de l'axe de rotation 5.

Dans la figure 2 les mêmes trois positions de la branche gauche 3 sont représentées mais maintenant en vue latérale.

La figure 2a montre la branche gauche 3 en position repliée dans le plan horizontal 6 et en parallèle avec la face 2 de la monture 4.

La figure 2b montre la branche gauche 3 en position dépliée dans le plan horizontal 6 et perpendiculaire sur la face 2 de la monture 4.

La figure 2c montre la branche gauche 3 en position intermédiaire et hors du plan horizontal 6.

Dans la figure 3 les mêmes trois positions de la branche gauche 3 sont représentées mais maintenant en vue perspective.

La figure 3a montre la branche gauche 3 en position repliée en parallèle avec la face 2 de la monture 4, et montre l'axe de rotation 5 à travers la charnière 1 selon l'invention autour de laquelle la branche gauche 3 peut tourner dans les deux sens.

La figure 3b montre la branche gauche 3 en position dépliée et perpendiculaire sur la face 2 de la monture 4. La position dépliée de la branche gauche 3 est une position qui équivaut une rotation de 90° de la branche gauche 3 autour du pivot d'articulation virtuel 7 qui est perpendiculaire au plan horizontal 6, mais est en fait obtenu par une rotation de 180° par la branche autour de l'axe de rotation 5 qui se trouve dans le plan horizontal 6.

La figure 3c montre la branche gauche en position intermédiaire après rotation partielle autour de l'axe de rotation 5.

Dans la figure 4, une coupe est représentée indiquée par la ligne IV-IV dans la figure le dans un plan qui est perpendiculaire à l'axe de rotation 5, séparant la pièce portant la face 2 de la monture et recevant la branche gauche 3 qui. est attachée dans la charnière 1 selon 1'invention .

Dans la figure 5, une coupe est représentée indiquée par la ligne V~V dans la figure 2c dans un plan horizontal 6 à travers la face 2 et la branche gauche 3 de la monture 4, la branche gauche 3 étant dans une position dépliée. L'axe de rotation 5 se trouve dans le plan horizontal 6, et est perpendiculaire au pivot d'articulation virtuel 7.

Dans la figure 6, un variant d'une monture selon l'invention est montré, ayant une face 2 exécutée en nylon et des branches 3, 3' exécutées en titanium, dont la charnière droite, liant la branche droite 3' à la face 2 de la monture est montrée plus en détail dans la figure 7.

La figure 7 montre la branche droite 3' de la monture 4 qui est tenue en place par un arrêt 8 faisant partie de la face en nylon qui coopère avec la branche droite 3' en titanium dans la charnière à pivot 1.

Dans la figure 8 une coupe est montrée selon la ligne VIII-VIII dans la figure 7, dans un plan horizontal à travers la branche droite 3', montrant l'interaction entre la face en nylon 2 et la branche en titanium à l'aide de l'arrêt 8 autour de l'axe de rotation 5 de la charnière à pivot 1.

La figure 9 montre en face une monture selon l'invention en position repliée, indiquant le sens de rotation 9 suivi par la branche gauche 3 pour aboutir dans la position repliée partant de la position dépliée.

Le fonctionnement de la charnière 1 selon l'invention est très simple et comme suit :

La charnière 1 fait la liaison entre deux membres 2,3 afin de permettre leur dépliement et repliement entre deux positions. Dans la position dépliée, les positions des deux membres se séparent par un angle a déterminé autour du pivot d'articulation virtuel 7.

La charnière selon l'invention réalise la transition de la position repliée à la position dépliée ou vice versa, non pas par une rotation d'un membre autour du pivot d'articulation virtuel 7, mais par une rotation d'un membre autour d'un axe de rotation 5 qui se trouve dans un plan perpendiculaire au pivot d'articulation virtuel 7, et incliné d'un angle a/2 qui est la moitié de l'angle a déterminé qui sépare les deux membres 2,3 dans la position dépliée.

Dans le cas ou l'angle a de séparation est 90°, l'angle a/2 est 45° et indique l'inclinaison que l'axe de rotation 5 doit avoir par rapport aux membres 2,3 dans la position dépliée. Il suffit de roter un membre 3 autour de l'axe de rotation 5 sur 180°, pour aboutir à la même position dépliée que l'on obtient par rotation du membre 3 autour le pivot d'articulation virtuel 7 sur 90°, et d'inverser cette rotation pour regagner la position repliée des deux membres.

Une application de ce cas est présenté par la monture d'une paire de lunettes, équipée de deux charnières 1 selon 1' invention qui lient la face 2 aux branches 3 de la monture.

Les charnières offrent des avantages par rapport à une monture équipée de charnières traditionnelles.

Pour replier les branches d'une paire de lunettes, il suffit de roter une branche dans un sens autour de son axe de rotation, et de roter l'autre branche dans le sens inverse de son axe de rotation, pour éviter que les branches se croisent et se gênent en repliant.

En plus, la construction des charnières selon l'invention permet de mieux positionner les branches auprès de la face des lunettes dans la position repliée. En effet, la distance entre les branches et la face est réduite, et si les branches sont courbées, elles suivent mieux les courbes de la face de la monture et des lentilles des lunettes dans la position repliée.

Ceci permet de rendre la paire de lunettes très compacte quand repliée, et la boîte de lunettes pour les porter peut aussi être très mince et compacte.

Les charnières selon l'invention offrent une durée de vie étendue par rapport aux charnières traditionnelles, surtout quand elles sont exécutées dans un matériau robuste comme le titanium, et sont imprimées par imprimerie trois-dimensionnelle.

Il est évident que pour une paire de lunettes, la face et les branches de sa monture peuvent être exécutées en matières différentes et en toutes formes d'exécution désirées.

Les charnières selon l'invention peuvent être utilisées dans d'autres applications que dans les montures de lunettes .

Par exemple, si pour un membre, l'espace pour se déplier sous un angle de 90° n'est pas disponible ou ne peut être utilisée, comme dans la technique des secteurs automobile, aéronautique ou spatiale, les charnières selon l'invention permettent de déplier et de replier des membres selon un parcours différent mais aboutissant au même résultat.

Il est évident que les charnières selon l'invention peuvent aussi être équipées d'arrêts ou de butées pour tenir les membres dans une position préférée ou par autres moyens pour fixer la charnière en rendant la rotation autour de l'axe de rotation temporairement impossible.

Il est évident que l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits ci-avant mais que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la charnière et aux formes d' exécution décrites ci-avant sans sortir du cadre de l'invention telle que définie dans les revendications suivantes.

Claims (9)

1. Revendications .

   1. - Charnière (1) liant deux membres (2,3) qui peuvent être dépliés et repliés dans des positions autour d'un pivot d'articulation géométrique virtuel (7), caractérisée en ce que la transition d'une position à l'autre est réalisée par un mouvement rotatif et relatif des membres (2,3) autour d'un axe de rotation (5) incliné transversal au pivot d'articulation géométrique virtuel (7).
2. 2. - Charnière (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la position dépliée et la position repliée forment un angle (a) autour du pivot d'articulation géométrique virtuel, et que l'axe de rotation est incliné à un angle qui est le moyen de cet angle entre la position dépliée et la position repliée.
3. 3. - Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle (a) entre la position dépliée et la position repliée est un angle perpendiculaire de 90°, et que l'axe de rotation est incliné à un angle de 45° entre les deux positions. 4. ™ Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mouvement rotatif et relatif des membres (2,3) peut s'effectuer dans n'importe quel des deux sens rotatifs disponibles autour de l'axe de rotation (5).
4. 5. - Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est exécutée en titanium.
5. 6. - Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est exécutée par un imprimeur trois-dimensionnel.
6. 7. - Paire de lunettes (4) , caractérisée en ce qu'elle est équipée de charnières (1) décrites dans une des revendications précédentes.
7. 8. - Paire de lunettes (4) selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'une branche (3) ou les deux branches (3,3') de la monture (4) peuvent encore se déplier et replier sur soi-même avant ou après le mouvement rotatif et relatif des deux branches par rapport à la face.
8. 9. - Paire de lunettes selon la revendication 7, caractérisée en ce que dans la position repliée les branches (3) sont courbées de manière suivante les courbes de la monture (4) et des lentilles des lunettes.
9. 10. - Paire de lunettes selon la revendication 7, caractérisée en ce que la face (2) et les branches (3,3') de sa monture (4) sont exécutées en matières différentes.