EP4019723B1 - Charnière comprenant un ressort de rappel à précontrainte ajustable - Google Patents

Charnière comprenant un ressort de rappel à précontrainte ajustable Download PDF

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EP4019723B1
EP4019723B1 EP21216114.5A EP21216114A EP4019723B1 EP 4019723 B1 EP4019723 B1 EP 4019723B1 EP 21216114 A EP21216114 A EP 21216114A EP 4019723 B1 EP4019723 B1 EP 4019723B1
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EP
European Patent Office
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knuckle
wing
pin
hinge
rotation
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EP21216114.5A
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EP4019723A1 (fr
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Guillaume Letournoux
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Pinet Industrie SAS
Original Assignee
Pinet Industrie SAS
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    • E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
    • E05Y2900/13—Type of wing
    • E05Y2900/132—Doors

Definitions

  • This presentation concerns a hinge or spring equivalent, the spring being configured to exert a return force in order to maintain the two wings of the hinge or equivalent in a predetermined relative position.
  • hinge or equivalent we mean any type of hinge, hinge, plug, pin, etc.
  • FR 3 042 213 A1 Features a hinge with spring preload adjustment.
  • the invention relates to a hinge or equivalent, comprising a first wing having a first knuckle, a second wing having a second knuckle, a hollow pin extending in an axial direction and engaged in the axial direction in the first knuckle and in the second knuckle, the first wing and the second wing being configured to pivot relatively to each other around the axial direction, and a return spring housed in whole or in part in the hollow spindle, the return spring being configured to exert a return force in a first direction of relative rotation between the first wing and the second wing around the axial direction and tending to maintain the first wing and the second wing in a predetermined relative position, the return spring having a first portion and a second portion, the first portion being coupled in rotation with the first knuckle while the second portion is coupled in rotation with the spindle, the second knuckle being configured to drive the hollow spindle in rotation only in a second direction of relative rotation between the first wing and the
  • the first portion of the spring can be coupled directly or indirectly with the first knuckle.
  • the second portion of the spring can be coupled directly or indirectly with the pin.
  • the spindle can cooperate directly or indirectly with the second knuckle. The spindle is free to rotate relative to the first knuckle (in normal use).
  • the second knuckle cooperates with the spindle so as to cause it to rotate only in the second direction of rotation, that is to say opposite to the direction of rotation in which the return spring tends to rotate the second knuckle in relation to the first knuckle.
  • the second knuckle or the second wing
  • the second knuckle rotates the spindle in the second direction of rotation, which has the effect of increasing the stress experienced by the spring.
  • the second knuckle is released, it is the return spring which exerts a return force and causes the second knuckle, via the spindle, to rotate in the first direction of rotation.
  • Such a structure allows the relative rotation of the spindle relative to the second knuckle in the second direction of rotation. This allows the spring preload to be adjusted.
  • the coupling between the spindle and the second knuckle can be achieved using a non-return ratchet system, reversible/disengageable or not.
  • the anti-reverse ratchet system may include a pawl and a gear configured to cooperate together.
  • Such a structure is relatively simple, and makes it possible to easily adjust the preload of the spring while being easy to manufacture on an industrial scale at a maintained cost.
  • the pin or the second knuckle may comprise at least one tongue forming a ratchet extending in a circumferential direction around the axial direction while the second knuckle or the pin, respectively, comprises a toothed ring, the tongue being configured to cooperate with the toothed ring.
  • tab means “at least one tab”.
  • the tongue and crown form an anti-return ratchet system.
  • Such a structure is relatively simple and robust, and makes it possible to easily adjust the preload of the spring while being easy to manufacture on an industrial scale at a maintained cost.
  • the at least one tab may be formed on an exterior surface of the pin while the crown is formed on an interior surface of the second knuckle.
  • Such a structure is easy to manufacture, in particular by molding, and easy to implement, particularly in the case where there are several tabs.
  • the return spring may be a coil spring.
  • Such a spring is easily accommodated within the spindle and the knuckles, while making it possible to obtain a suitable and easily adjustable return torque, while having a reduced cost.
  • the pin can be coupled axially with the second knuckle by clipping ( snap-fitting in English).
  • the spindle and the second knuckle may comprise at least one rib and/or annular groove engaged with at least one complementary rib and/or annular groove.
  • Such a system makes it possible to ensure the relative freedom in rotation between the spindle and the second knuckle required.
  • Such axial coupling ensures the integrity of the hinge assembly throughout its use, in particular the maintenance of the spring within the hinge. This provides a simple, robust and reliable structure, allowing easy adjustment of the spring preload, while being easy to manufacture on an industrial scale at a maintained cost.
  • the first wing may comprise a first first knuckle and a second first knuckle while the second wing comprises a single second knuckle, the first and second first knuckles enclosing the second knuckle in the axial direction, the spindle is extending axially in whole or in part in at least one of the first first knuckle and the second first knuckle, and in the second knuckle, the first portion of the spring being coupled in rotation with the first first knuckle or with the second first knuckle.
  • the spindle can extend in whole or in part only in the first first knuckle and in the second knuckle, only in the second first knuckle and in the second knuckle, or in the first and second first knuckles and in the second knuckle.
  • the hollow pin may have an indentation or a shape configured to drive, directly or using a tool such as a screwdriver, the pin in rotation around the axial direction.
  • Such a footprint makes it easy to manipulate the pin, for example to adjust the preload of the spring.
  • Such a structure is relatively simple and robust, and remains easy to manufacture on an industrial scale at a maintained cost.
  • the hinge or equivalent may strictly comprise four parts, namely the first wing, the second wing, the hollow pin and the return spring.
  • the hollow pin can be manufactured in one or more parts, but remains one and the same part and forms a whole when these parts are assembled.
  • Such a hinge comprising only four parts has a simple structure and a reduced number of parts, allowing easy adjustment of the spring preload while being easy to manufacture on a scale. industrial. Reduced number of parts helps maintain production costs
  • the first portion of the spring or the pin can be respectively coupled in rotation with the first knuckle or with the second knuckle via one or more intermediate parts, at least one of the intermediate parts being removable or movable relative to said first or second knuckle, whereby the preload of the return spring is reversibly adjustable.
  • intermediate part we mean “at least one intermediate part”.
  • the intermediate piece may include a movable cleat, a movable folder and/or a removable clip.
  • one of the ends of the spring can be coupled/decoupled as desired from the rest of the hinge, thanks to which the preload of the spring can be reduced and increased if necessary subsequently.
  • Such a structure is relatively simple and robust, and makes it possible to easily adjust the preload of the spring in a reversible manner while being easy to manufacture on an industrial scale at a maintained cost.
  • the first wing, the second wing and the pin can be made of plastic, for example polyamide (or PA) or polyoxymethylene (or POM).
  • the first wing and/or the second wing can be made of polyamide-nylon 6.6 - reinforced with 30% glass fibers (or PA 6-6 30% FV).
  • the pin can be made of polyoxymethylene (or POM).
  • the hinge 10 comprises a first wing 12 having a first knuckle 14, a second wing 16 having a second knuckle 18.
  • the first wing 12 comprises a first first knuckle 14A and a second first knuckle 14B.
  • the first and second first knuckles 14A and 14B enclose the second knuckle 18 in the axial direction X.
  • a hollow pin 22 extends in the axial direction second knuckle 18.
  • the first wing 12 and the second wing 16 are configured to pivot relatively relative to each other around the axial direction X (see direction of rotation C).
  • a return spring 20 is housed in whole or in part in the hollow spindle 22.
  • the return spring 20 is configured to exert a return force in a first direction C1 of relative rotation between the first wing 12 and the second wing 16 around the axial direction X and tending to maintain the first wing 12 and the second wing16 in a predetermined relative position.
  • the return spring 20 has a first portion 20A and a second portion 20B.
  • the spring 20 is a helical spring extending in the axial direction axial direction X at the first axial end 20A, forms the second portion.
  • the first and second axial ends 20A and 20B each comprise a loop extending in the axial direction 20B, and comprising the turns of the spring 20.
  • the first portion 20A is housed in the first knuckle 14, in this example in the first first knuckle 14A, the rest of the spring 20 being received inside the pin 20.
  • the first portion 20A is coupled in rotation with the first knuckle 14, in this example with the first first knuckle 14A while the second portion 20B is coupled in rotation with the pin 20.
  • the first knuckle 14A comprises a housing, in this example a groove 14A1 extending radially and axially, receiving the loop forming the first portion 20A, and blocking the relative rotation of the first portion 20A relative to the first knuckle 14A (and vice versa).
  • the pin 22 comprises a housing, in this example a groove 22A extending radially and axially, receiving the loop forming the second portion 20B, and blocking the relative rotation of the second portion 20B relative to the pin 22 ( and vice versa).
  • the second knuckle 18 is configured to drive the spindle 22 in rotation only in a second direction C2 of relative rotation between the first wing 12 and the second wing 16 around the axial direction X, opposite to the first direction of rotation C1, whereby a preload of the return spring 20 is adjustable.
  • the pin 22 is free to rotate relative to the first knuckles 14A, 14B.
  • the pin 22 comprises, on its exterior surface, at least one tab 22B forming a ratchet, in this example two diametrically opposed tabs 22B, extending in a circumferential direction C around the axial direction X.
  • the second knuckle 18 comprises, on its interior surface, a toothed ring 18A.
  • the tabs 22B are configured to cooperate with the toothed ring 18A.
  • the assembly formed by the tongues 22B and the toothed ring 18A form an anti-return ratchet system.
  • a print 24 to cause the rotation of the pin 22 relative to the second hinge 18 around the axial direction assembly (see figure 1 ).
  • the print 24 is a Torx ® type print, but of course any other type of print or shape is possible. We can thus use a screwdriver or a suitable wrench to rotate the pin 22 relative to the second knuckle 18 around the axial direction X.
  • the pin 22 is coupled axially with the second knuckle 18 by clipping.
  • the pin 22 comprises an annular groove 22C which cooperates with a complementary annular rib 18B of the second knuckle 18.
  • the pin 22 and the first knuckle 14, in this example the second first knuckle 14B, comprise complementary gadroons 22D, 14B1, configured to receive, when they are arranged opposite, an optional clip 26, so as to couple in rotation pin 22 and the first knuckle 14.
  • an optional clip 26 configured to block the relative rotation between the two wings 12 and 16 of the hinge 10, for example when leaving the factory, sale, installation/removal on a door, blocking of a door in the closed position in open, etc.
  • the hinge 10 is not in normal use configuration, but in blocking configuration.
  • the hinge 10 strictly comprises four parts, namely the first wing 12, the second wing 16, the hollow pin 22 and the spring 20.
  • the first wing 12 and the second wing 16 are in polyamide, in this example in polyamide-nylon 6.6 - reinforced with 30% glass fibers (or PA 6-6 30% FV)
  • the pin 22 is in polyoxymethylene (or POM)
  • the spring 20 is metallic (thus than the optional clip 26), for example in steel.
  • FIG. 4 represents a first variant 22' of the pin, all other elements of the hinge 10 remaining identical.
  • the pin 22' comprises two parts 22'A and 22'B, assembled together by axial clipping (via a clipping system).
  • Part 22'A includes tongues 22B while part 22'B includes end E and recess 24.
  • Parts 22'A and 22'B are coupled in rotation by a system of axial ribs 23 and grooves axial 25 complementary engaged axially with each other.
  • the clipping system comprises complementary clipping reliefs 23A, 25A, respectively provided on the ribs 23 and the grooves 25.
  • the two parts 22'A and 22'B are assembled, they are coupled in rotation and axially, and form a single piece.
  • such a pin 22' forms a whole forming a single part, so that the hinge 10 comprising a pin 22' is considered to strictly comprise four parts.
  • the clipping is irreversible.
  • FIG. 5 represents a second 22" variant of the pin, all other elements of the hinge 10 remaining identical.
  • the 22" pin comprises two parts 22"A and 22"B, assembled together by axial clipping (via a clipping system).
  • Part 22"A includes tabs 22B while part 22"B includes end E and recess 24.
  • Parts 22"A and 22"B are coupled in rotation by a system of axial ribs 27 and complementary axial grooves 28 engaged axially with each other.
  • the clipping system comprises an annular rib 29 provided on part 22"A and a complementary annular rib 30 provided on part 22"B.
  • the clipping of the variants of the figures 4 and/or 5 is reversible. This can make it possible, for example, to be able to decouple the pin from the spring, and to reversibly adjust the preload of the spring.
  • THE figures 6 And 7 represent a hinge 110 according to a second embodiment.
  • the main difference between the hinge 10 according to the first embodiment and the hinge 110 according to the second embodiment is that the adjustment of the preload of the spring of the hinge 10 is irreversible while the adjustment of the preload of the hinge spring 110 is reversible.
  • the reference signs between the first embodiment and the second embodiment are incremented by “100”, and designate, unless otherwise indicated, the same element.
  • the first wing 112 differs from the first wing 12 by the first first knuckle 114A which is different from the first first knuckle 14A and is described in more detail below.
  • the rest of the first wing 112 is identical to the first wing 12.
  • the second first knuckle 114B is identical to the second first knuckle 14B (and only has half as many gadroons 114B1 as gadroons 14B1).
  • the second wing 116 is identical to the second wing 16.
  • Pin 122 is different from pin 22 and is described in more detail below.
  • the spring 120 is identical to the spring 20. The identical parts between the first and the second embodiment are not described again.
  • the first first knuckle is formed by a cylindrical sleeve 114A receiving a rotating internal part 115A and a removable clip 115B.
  • the internal part 115A and the clip 115B respectively form a movable intermediate part and a removable intermediate part to couple in rotation the first portion 120A of the spring 120 with the first knuckle 114, in this example the first first knuckle 114A.
  • the internal part 115A comprises an internal groove 115A1 extending radially and axially, receiving the loop forming the first portion 120A of the spring 120, and blocking the relative rotation of the first portion 120A relative to the internal part 115A (and vice versa).
  • the first portion 120A is coupled in rotation with the internal part 115A.
  • the internal part 115A is coupled axially with the first first knuckle 114A by an axial clipping system comprising an annular groove 115A2 disposed on the internal part 115A and a complementary annular rib 114A1. The clipping system leaves free rotation between the internal part 115A and the first first knuckle 114A.
  • the internal part 115A and the first first knuckle 114A comprise complementary gadroons 115A3, 114A2 configured to receive, when they are arranged opposite, the clip 115B, so as to couple the part in rotation internal 115A and the first first knuckle 114A.
  • the first portion 120A of the spring 120 is coupled in rotation, and this in a disengageable/reversible manner, with the first first knuckle 114A, via the internal part 115A and the clip 115B.
  • the first part 115A, and therefore the first portion 120A is free to rotate relative to the first first knuckle 114A while putting the clip, the first part 115A, and therefore the first portion 120A , is coupled in rotation with the first first knuckle 114A.
  • the preload of the spring 120 can be reduced, whereby the preload of the spring 120 is adjustable (as described with reference to the first embodiment), in a reversible manner.
  • the internal part 115A extends in the axial extension of the pin 122, the latter thus being shorter than in the first embodiment.
  • the pin 122 extends into the second first knuckle 114B and into the second knuckle 118.
  • the internal part 115A extends into the second knuckle 118 and into the first first knuckle 114A.
  • the internal part does not extend into the second knuckle 118 and only extends into part of the first first knuckle 114A, so that the pin also extends partly into the first first knuckle 114A.
  • pins 22 and 122 are identical (they both have a groove 22A, 122A receiving the second portion of the spring , two tongues 22B, 122B cooperating with the toothed ring of the second knuckle, a groove 22C, 122C for axial clipping with the second knuckle, and gadroons 22D, 122D to receive a coupling clip in rotation with the first knuckle).
  • the hinge 110 can also be equipped with an optional clip 126, identical to the clip 26 of the first embodiment, to block the relative rotation between the first wing 112 and the second wing 116.
  • first wing 112 and the second wing 116 are made of polyamide, in this example of polyamide-nylon 6.6 - reinforced with 30% glass fibers (or PA 6-6 30% FV), the pin 122 and the internal part 115A are made of polyoxymethylene (or POM) and the spring 120 and the clip 115B (as well as the optional clip 126) are metallic, for example steel.
  • the axial ends of the pins 22, 22', 22", 122 and/or the internal part 115A can be protected by a removable protective cover.
  • This cover is for example clipped or screwed.
  • the axial end of the pins 22, 22', 22", and/or 122 configured to be manipulated to adjust the preload of the spring, and/or the adjacent portions of the first and/or second knuckle present ( nt) one or more marks configured to indicate the position relative angular of the spindle relative to the first and/or second knuckle. This makes it easier to adjust the spring preload.

Landscapes

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  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)

Description

    Domaine Technique
  • Le présent exposé concerne une charnière ou équivalent à ressort, le ressort étant configuré pour exercer un effort de rappel afin de maintenir les deux ailes de la charnière ou équivalent dans une position relative prédéterminée.
  • Par « charnière ou équivalent » on entend tout type de charnière, paumelle, fiche, gond, etc.
    • Technique antérieure
  • La précontrainte du ressort des charnières à ressort connues n'est pas ou pas facilement ajustable par l'utilisateur, et ces charnières comprennent généralement un grand nombre de pièces. Aussi, de telles charnières connues sont relativement complexes à fabriquer à échelle industrielle et présentent un coût de fabrication élevé. Il existe donc un besoin en ce sens.
  • FR 3 042 213 A1 présente une charnière avec réglage de précontrainte du ressort.
    • Exposé de l'invention
  • L'invention concerne une charnière ou équivalent, comprenant une première aile présentant un premier charnon, une deuxième aile présentant un deuxième charnon, une broche creuse s'étendant selon une direction axiale et engagée selon la direction axiale dans le premier charnon et dans le deuxième charnon, la première aile et la deuxième aile étant configurées pour pivoter relativement l'une par rapport à l'autre autour de la direction axiale, et un ressort de rappel logé en tout ou partie dans la broche creuse, le ressort de rappel étant configuré pour exercer un effort de rappel dans un premier sens de rotation relative entre la première aille et la deuxième aile autour de la direction axiale et tendant à maintenir la première aile et la deuxième aile dans une position relative prédéterminée, le ressort de rappel présentant une première portion et une deuxième portion, la première portion étant couplée en rotation avec le premier charnon tandis que la deuxième portion est couplée en rotation avec la broche, le deuxième charnon étant configuré pour entrainer la broche creuse en rotation uniquement selon un second sens de rotation relative entre la première aille et la deuxième aile autour de la direction axiale, opposé au premier sens de rotation, grâce à quoi une précontrainte du ressort de rappel est ajustable.
  • Par la suite, et sauf indication contraire, par « charnière » on entend « charnière ou équivalent ». Par la suite, et sauf indication contraire, pas « ressort » on entend « ressort de rappel ».
  • La première portion du ressort peut être couplée directement ou indirectement avec le premier charnon. La deuxième portion du ressort peut être couplée directement ou indirectement avec la broche. La broche peut coopérer directement ou indirectement ave le deuxième charnon. La broche est libre en rotation par rapport au premier charnon (en utilisation normale).
  • Le deuxième charnon coopère avec la broche de manière en l'entrainer en rotation uniquement dans le second sens de rotation, c'est-à-dire à l'opposé du sens de rotation dans lequel le ressort de rappel tend à faire tourner le deuxième charnon par rapport au premier charnon. Ainsi, lorsqu'on tourne le deuxième charnon (ou la deuxième aile) dans le second sens de rotation, le deuxième charnon entraine en rotation la broche dans le second sens de rotation, ce qui a pour effet d'augmenter la contrainte subie par le ressort. Lorsqu'on relâche le deuxième charnon, c'est le ressort de rappel qui exerce un effort de rappel et entraine le deuxième charnon, via la broche, en rotation dans le premier sens de rotation.
  • Une telle structure autorise la rotation relative de la broche par rapport au deuxième charnon selon le second sens de rotation. Ceci permet d'ajuster la précontrainte du ressort.
  • Par exemple, le couplage entre la broche et le deuxième charnon peut être réalisé grâce à un système à cliquet antiretour, réversible/débrayable ou non. Par exemple, le système à cliquet anti retour peut comprendre un cliquet et une roue dentée configurés pour coopérer ensemble.
  • Une telle structure est relativement simple, et permet de pouvoir ajuster facilement la précontrainte du ressort tout en étant facile à fabriquer à échelle industrielle à coût maintenu.
  • Dans certains modes de réalisation, la broche ou le deuxième charnon peut comprendre au moins une languette formant cliquet s'étendant selon une direction circonférentielle autour de la direction axiale tandis que le deuxième charnon ou la broche, respectivement, comprend une couronne dentée, la languette étant configurée pour coopérer avec la couronne dentée.
  • Par la suite, et sauf indication contraire, pas « languette » on entend « au moins une languette ».
  • La languette et la couronne forment un système à cliquet anti-retour.
  • Une telle structure est relativement simple et robuste, et permet de pouvoir ajuster facilement la précontrainte du ressort tout en étant facile à fabriquer à échelle industrielle à coût maintenu.
  • Dans certains modes de réalisation, la au moins une languette peut être formée sur une surface extérieure de la broche tandis que la couronne est formée sur une surface intérieure du deuxième charnon.
  • Une telle structure est facile à fabriquer, notamment par moulage, et facile à mettre en oeuvre, notamment dans le cas où il y a plusieurs languettes.
  • Dans certains modes de réalisation, le ressort de rappel peut être un ressort hélicoïdal.
  • Un tel ressort est facilement logeable au sein de la broche et des charnons, tout en permettant d'obtenir un couple de rappel adapté et facilement ajustable, tout en présentant un coût réduit.
  • Dans certains modes de réalisation, la broche peut être couplée axialement avec le deuxième charnon par clipsage (snap-fitting en anglais).
  • Par exemple, la broche et le deuxième charnon peuvent comprendre au moins une nervure et/ou rainure annulaire engagée avec au moins une nervure et/ou rainure annulaire complémentaire. Un tel système permet d'assurer la liberté en rotation relative entre la broche et le deuxième charnon requise.
  • Un tel couplage axial permet d'assurer l'intégrité de l'assemblage de la charnière pendant toute son utilisation, notamment le maintien du ressort au sein de la charnière. Ceci procure une structure simple, robuste et fiable, permettant un ajustement aisé de la précontrainte du ressort, tout en étant facile à fabriquer à échelle industrielle à coût maintenu.
  • Dans certains modes de réalisation, la première aile peut comprendre un premier premier charnon et un deuxième premier charnon tandis que la deuxième aile comprend un unique deuxième charnon, les premier et deuxième premiers charnons enserrant le deuxième charnon selon la direction axiale, la broche s'étendant axialement en tout ou partie dans au moins un parmi le premier premier charnon et le deuxième premier charnon, et dans le deuxième charnon, la première portion du ressort étant couplé en rotation avec le premier premier charnon ou avec deuxième premier charnon.
  • La broche peut s'étendre en tout ou partie uniquement dans le premier premier charnon et dans le deuxième charnon, uniquement dans le deuxième premier charnon et dans le deuxième charnon, ou bien dans les premier et deuxième premiers charnons et dans le deuxième charnon.
  • Dans certains modes de réalisation, la broche creuse peut présenter une empreinte ou une forme configurée pour entrainer, directement ou à l'aide d'un outil tel qu'un tournevis, la broche en rotation autour de la direction axiale.
  • Une telle empreinte permet de facilement manipuler la broche, par exemple pour ajuster la précontrainte du ressort. Une telle structure est relativement simple et robuste, et reste facile à fabriquer à échelle industrielle à coût maintenu.
  • Dans certains modes de réalisation, la charnière ou équivalent peut comprendre strictement quatre pièces, à savoir la première aile, la deuxième aile, la broche creuse et le ressort de rappel.
  • Par exemple, la broche creuse peut être fabriquée en une ou plusieurs parties, mais reste une seule et même pièce et forme un tout lorsque ces parties sont assemblées.
  • Une telle charnière comprenant uniquement quatre pièces présente une structure simple, et un nombre réduit de pièces, permettant un ajustement aisée de la précontrainte du ressort tout en étant facile à fabriquer à échelle industrielle. Le nombre de pièces réduit permet de maintenir les coûts de production
  • Dans certains modes de réalisation, la première portion du ressort ou la broche peut être respectivement couplé en rotation avec le premier charnon ou avec le deuxième charnon via une ou plusieurs pièces intermédiaires, au moins une des pièces intermédiaires étant amovible ou déplaçable par rapport audit premier ou deuxième charnon, grâce à quoi la précontrainte du ressort de rappel est ajustable de manière réversible.
  • Par la suite, et sauf indication contraire, par « pièce intermédiaire » on entend « au moins une pièce intermédiaire ».
  • Par exemple, la pièce intermédiaire peut comprendre un taquet mobile, une chemise mobile et/ou une agrafe amovible.
  • Grâce à la pièce intermédiaire, on peut à volonté coupler/découpler une des extrémités du ressort du reste de la charnière, grâce à quoi on peut réduire a précontrainte du ressort et l'augmenter si besoin par la suite.
  • Une telle structure est relativement simple et robuste, et permet de pouvoir ajuster facilement la précontrainte du ressort de manière réversible out en étant facile à fabriquer à échelle industrielle à coût maintenu.
  • Dans certains modes de réalisation, la première aile, la deuxième aile et la broche peuvent être en plastique, par exemple polyamide (ou PA) ou en polyoxyméthylène (ou POM).
  • Par exemple, la première aile et/ou la deuxième aile peu(ven)t être en polyamide-nylon 6,6 - renforcé à 30% de fibres de verre (ou PA 6-6 30% FV). Par exemple, la broche peut être en polyoxyméthylène (ou POM).
  • De tels matériaux sont robustes, faciles à mettre en oeuvre à échelle industrielle et permettent de réduire les coûts de fabrication.
    • Brève description des dessins
  • L'objet du présent exposé et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs. Cette description fait référence aux pages de figures annexées, sur lesquelles :
    • [Fig. 1] La figure 1 représente une charnière selon un premier mode de réalisation, vu en perspective,
    • [Fig. 2] La figure 2 représente la charnière de la figure 1, vue en éclaté,
    • [Fig. 3] La figure 3 représente une vue en coupe de la charnière de la figure 1, selon le plan III de la figure 1,
    • [Fig. 4] La figure 4 représente une première variante de broche,
    • [Fig. 5] La figure 5 représente une deuxième variante de broche,
    • [Fig. 6] La figure 6 représente une charnière selon un deuxième mode de réalisation, vu en éclaté, et
    • [Fig. 7] La figure 7 représente une vue en coupe de la charnière de la figure 6, assemblée, selon le plan VII de la figure 6.
    Description des modes de réalisation
  • Un premier mode de réalisation de charnière est décrit en référence aux figures 1, 2 et 3. La charnière 10 comprend une première aile 12 présentant un premier charnon 14, une deuxième aile 16 présentant un deuxième charnon 18. Dans cet exemple, la première aile 12 comprend un premier premier charnon 14A et un deuxième premier charnon 14B. Les premier et deuxième premiers charnons 14A et 14B enserrent le deuxième charnon 18 selon la direction axiale X. Une broche creuse 22 s'étend selon la direction axiale X et est engagée selon la direction axiale X dans les premier charnons 14A et 14B et dans le deuxième charnon 18. La première aile 12 et la deuxième aile 16 sont configurées pour pivoter relativement l'une par rapport à l'autre autour de la direction axiale X (voir direction de rotation C).
  • Un ressort de rappel 20 est logé en tout ou partie dans la broche creuse 22. Le ressort de rappel 20 est configuré pour exercer un effort de rappel dans un premier sens C1 de rotation relative entre la première aille 12 et la deuxième aile 16 autour de la direction axiale X et tendant à maintenir la première aile 12 et la deuxième aile16 dans une position relative prédéterminée. Le ressort de rappel 20 présente une première portion 20A et une deuxième portion 20B. Dans cet exemple, le ressort 20 est un ressort hélicoïdal s'étendant selon la direction axiale X. Dans cet exemple, une première extrémité axiale 20A du ressort 20 forme la première portion tandis que la deuxième extrémité axiale 20B du ressort 20, opposée selon la direction axiale X à la première extrémité axiale 20A, forme la deuxième portion. Dans cet exemple, les première et deuxième extrémités axiales 20A et 20B comprennent chacune une boucle s'étendant selon la direction axiale X. Dans cet exemple, le ressort 20 comprend une troisième portion 20C, disposée axialement entre la première portion 20A et la deuxième portion 20B, et comprenant les spires du ressort 20. Dans cet exemple, seule la première portion 20A est logée dans le premier charnon 14, dans cet exemple dans le premier premier charnon 14A, le reste du ressort 20 étant reçu à l'intérieur de la broche 20.La première portion 20A est couplée en rotation avec le premier charnon 14, dans cet exemple avec le premier premier charnon 14A tandis que la deuxième portion 20B est couplée en rotation avec la broche 20. Le premier charnon 14A comprend un logement, dans cet exemple une rainure 14A1 s'étendant radialement et axialement, recevant la boucle formant la première portion 20A, et bloquant la rotation relative de la première portion 20A par rapport au premier charnon 14A (et inversement). De manière similaire, la broche 22 comprend un logement, dans cet exemple une rainure 22A s'étendant radialement et axialement, recevant la boucle formant la deuxième portion 20B, et bloquant la rotation relative de la deuxième portion 20B par rapport à la broche 22 (et inversement).
  • Le deuxième charnon 18 est configuré pour entrainer la broche 22 en rotation uniquement selon un second sens C2 de rotation relative entre la première aille 12 et la deuxième aile 16 autour de la direction axiale X, opposé au premier sens de rotation C1, grâce à quoi une précontrainte du ressort de rappel 20 est ajustable. La broche 22 est libre en rotation par rapport aux premiers charnons 14A, 14B.
  • Dans cet exemple, la broche 22 comprend, sur sa surface extérieure, au moins une languette 22B formant cliquet, dans cet exemple deux languettes 22B diamétralement opposées, s'étendant selon une direction circonférentielle C autour de la direction axiale X. Le deuxième charnon 18 comprend, sur sa surface intérieure, une couronne dentée 18A. Les languettes 22B sont configurées pour coopérer avec la couronne dentée 18A. L'ensemble formé par les languettes 22B et la couronne dentée 18A forment un système à cliquet anti-retour.
  • Comme cela est visible sur la figure 3, grâce à la coopération entre la roue 18A du deuxième charnon 18 et les languettes 22B de la broche 22, lorsque le deuxième charnon 18 tourne dans la deuxième direction C2, il entraine la broche 22 en rotation dans la même direction (i.e. dans la direction C2), ce qui a pour effet de contraindre le ressort 20. Lorsqu'on relâche le deuxième charnon 18, le ressort 20, par réaction, entraine le deuxième charnon 18, via la broche 22, dans la première direction C1. La broche 22 reste libre en rotation selon la première direction C2 par rapport au deuxième charnon 18, grâce à quoi on peut ajuster la précontrainte du ressort 20. La rotation de la broche 22 par rapport au deuxième charnon 18 selon la première direction de rotation C1 est bloquée par les languettes 22B qui coopèrent avec la roue dentée 18A.
  • Dans cet exemple, pour entrainer la rotation de la broche 22 par rapport au deuxième charnon 18 autour de la direction axiale X et ajuster la précontrainte du ressort 20, la broche 22 présente, sur une extrémité axiale E librement accessible au sein de la charnière 10 assemblée (voir figure 1), une empreinte 24. Dans cet exemple, l'empreinte 24 est une empreinte du type Torx ®, mais bien entendu tout autre type d'empreinte ou forme est envisageable. On peut ainsi utiliser un tournevis ou une clé adaptée pour faire tourner la broche 22 par rapport au deuxième charnon 18 autour de la direction axiale X.
  • La broche 22 est couplée axialement avec le deuxième charnon 18 par clipsage. Dans cet exemple, la broche 22 comprend une rainure annulaire 22C qui coopère avec une nervure annulaire complémentaire 18B du deuxième charnon 18.
  • Dans cet exemple, la broche 22 et le premier charnon 14, dans cet exemple le deuxième premier charnon 14B comprennent des godrons complémentaires 22D, 14B1, configurés pour recevoir, lorsqu'ils sont disposés en vis-à-vis, une agrafe optionnelle 26, de manière à coupler en rotation la broche 22 et le premier charnon 14. Ceci permet de bloquer la rotation relative entre les deux ailes 12 et 16 de la charnière 10, par exemple en sortie d'usine, vente, pose/dépose sur une porte, blocage d'une porte en position fermée en ouverte, etc. Au sens du présent exposé, lorsque la charnière 10 est équipée d'une telle agrafe optionnelle 26, la charnière 10 n'est pas en configuration d'utilisation normale, mais en configuration de blocage.
  • La charnière 10 selon le premier mode de réalisation comprend strictement quatre pièces, à savoir la première aile 12, la deuxième aile 16, la broche creuse 22 et le ressort 20. Dans cet exemple, la première aile 12 et la deuxième aile 16 sont en polyamide, dans cet exemple en polyamide-nylon 6,6 - renforcé à 30% de fibres de verre (ou PA 6-6 30% FV), la broche 22 est en polyoxyméthylène (ou POM) et le ressort 20 est métallique (ainsi que l'agrafe optionnelle 26), par exemple en acier.
  • La figure 4 représente une première variante 22' de la broche, tous les autres éléments de la charnière 10 restant identiques. La broche 22' comprend deux parties 22'A et 22'B, assemblées ensemble par clipsage axial (via un système de clipsage). La partie 22'A comprend les languettes 22B tandis que la partie 22'B comprend l'extrémité E et l'empreinte 24. Les parties 22'A et 22'B sont couplées en rotation par un système de nervures axiales 23 et de rainures axiale 25 complémentaires engagées axialement les unes avec les autres. Le système de clipsage comprend des reliefs complémentaires 23A, 25A de clipsage, respectivement prévus sur les nervures 23 et les rainures 25. Ainsi, lorsque les deux parties 22'A et 22'B sont assemblées, elles sont couplées en rotation et axialement, et forment une seule et même pièce. Ainsi, au sens du présent exposé, une telle broche 22' forme un tout formant une seule et même pièce, de sorte que la charnière 10 comprenant une broche 22' est considérée comme comprenant strictement quatre pièces. Dans cet exemple, le clipsage est irréversible.
  • La figure 5 représente une deuxième variante 22" de la broche, tous les autres éléments de la charnière 10 restant identiques. La broche 22" comprend deux parties 22"A et 22"B, assemblée ensemble par clipsage axial (via un système de clipsage). La partie 22"A comprend les languettes 22B tandis que la partie 22"B comprend l'extrémité E et l'empreinte 24. Les parties 22"A et 22"B sont couplées en rotation par un système de nervures axiales 27 et de rainures axiale 28 complémentaires engagées axialement les unes avec les autres. Le système de clipsage comprend une nervure annulaire 29 prévue sur la partie 22"A et une nervure annulaire complémentaire 30 prévue sur la partie 22"B. Ainsi, lorsque les deux parties 22"A et 22"B sont assemblées, elles sont couplées en rotation et axialement, et forment une seule et même pièce. Ainsi, au sens du présent exposé, une telle broche 22" forme un tout formant une seule et même pièce, de sorte que la charnière 10 comprenant une broche 22" est considérée comme comprenant strictement quatre pièces. Dans cet exemple, le clipsage est irréversible.
  • Selon une variante non représentée, le clipsage des variantes des figures 4 et/ou 5 est réversible. Ceci peut permettre par exemple de pouvoir découpler la broche du ressort, et d'ajuster de manière réversible la précontrainte du ressort.
  • Les figures 6 et 7 représentent une charnière 110 selon un deuxième mode de réalisation. La principale différence entre la charnière 10 selon le premier mode de réalisation et la charnière 110 selon le deuxième mode de réalisation est que le réglage de la précontrainte du ressort de la charnière 10 est irréversible tandis que le réglage de la précontrainte du ressort de la charnière 110 est réversible.
  • Les signes de références entre le premier mode de réalisation et le deuxième mode de réalisation sont incrémentés de « 100 », et désignent, sauf indication contraire, le même élément. La première aile 112 diffère de la première aile 12 par le premier premier charnon 114A qui est différent du premier premier charnon 14A et est décrit plus en détail ci-après. Le reste de la première aile 112 est identique à la première aile 12. Notamment, le deuxième premier charnon 114B est identique au deuxième premier charnon 14B (et présente uniquement deux fois moins de godrons 114B1 que de godrons 14B1). La deuxième aile 116 est identique à la deuxième aile 16. La broche 122 est différente de la broche 22 et est décrite plus en détail ci-après. Le ressort 120 est identique au ressort 20. Les parties identiques entre le premier et le deuxième mode de réalisation ne sont pas décrites à nouveau.
  • Dans cet exemple, le premier premier charnon est formée par une chemise cylindrique 114A recevant une partie interne rotative 115A et une agrafe amovible 115B. Au sens du présent exposé, la partie interne 115A et l'agrafe 115B forment respectivement une pièce intermédiaire déplaçable et une pièce intermédiaire amovible pour coupler en rotation la première portion 120A du ressort 120 avec le premier charnon 114, dans cet exemple le premier premier charnon 114A.
  • La partie interne 115A comprend une rainure interne 115A1 s'étendant radialement et axialement, recevant la boucle formant la première portion 120A du ressort 120, et bloquant la rotation relative de la première portion 120A par rapport à la partie interne 115A (et inversement). En d'autres termes, la première portion 120A est couplée en rotation avec la partie interne 115A. La partie interne 115A est couplée axialement avec le premier premier charnon 114A par un système de clipsage axial comprenant une rainure annulaire 115A2 disposée sur la partie interne 115A et une nervure annulaire complémentaire 114A1. Le système de clipsage laisse libre la rotation entre la partie interne 115A et le premier premier charnon 114A. Dans cet exemple, la partie interne 115A et le premier premier charnon 114A comprennent des godrons complémentaires 115A3, 114A2 configurés pour recevoir, lorsqu'ils sont disposés en vis-à-vis, l'agrafe 115B, de manière à coupler en rotation la partie interne 115A et le premier premier charnon 114A. Ceci permet de bloquer la rotation relative entre la partie interne 115A et le premier premier charnon 114A. Ainsi, la première portion 120A du ressort 120 est couplée en rotation, et ce de manière débrayable/réversible, avec le premier premier charnon 114A, par l'intermédiaire de la partie interne 115A et l'agrafe 115B. En retirant l'agrafe 115B, la première partie 115A, et donc la première portion 120A, est libre en rotation par rapport au premier premier charnon 114A tandis qu'on mettant l'agrafe, la première partie 115A, et donc la première portion 120A, est couplée en rotation avec le premier premier charnon 114A. Ainsi, en retirant l'agrafe, on peut diminuer la précontrainte du ressort 120, grâce à quoi la précontrainte du ressort 120 est ajustable (comme décrit en référence au premier mode de réalisation), de manière réversible.
  • Dans cet exemple la partie interne 115A s'étend dans le prolongement axial de la broche 122, cette dernière étant ainsi plus courte que dans le premier mode de réalisation. Dans cet exemple, comme cela est visible sur la figure 7, la broche 122 s'étend dans la deuxième premier charnon 114B et dans le deuxième charnon 118. La partie interne 115A s'étend dans le deuxième charnon 118 et dans le premier premier charnon 114A. Selon une variante non représentée, la partie interne ne s'étend pas dans le deuxième charnon 118 et ne s'étend que dans une partie du premier premier charnon 114A, de sorte que la broche s'étend aussi en partie dans le premier premier charnons 114A. Hormis la longueur axiale qui est différente ente la broche 22 du premier mode de réalisation et la broche 122 du deuxième mode de réalisation, les broches 22 et 122 sont identiques (elles présentent toutes les deux une rainure 22A, 122A recevant la deuxième portion du ressort, deux languettes 22B, 122B coopérant avec la couronne dentée du deuxième charnon, une rainure 22C, 122C de clipsage axial avec le deuxième charnon, et des godron 22D, 122D pour recevoir une agrafe de couplage en rotation avec le premier charnon).
  • Bien que non représentée, la charnière 110 peut également être équipée d'une agrafe optionnelle 126, identique à l'agrafe 26 du premier mode de réalisation, pour bloquer la rotation relative entre la première aile 112 et la deuxième aile 116.
  • Dans cet exemple, la première aile 112 et la deuxième aile 116 sont en polyamide, dans cet exemple en polyamide-nylon 6,6 - renforcé à 30% de fibres de verre (ou PA 6-6 30% FV), la broche 122 et la partie interne 115A sont en polyoxyméthylène (ou POM) et le ressort 120 et l'agrafe 115B (ainsi que l'agrafe optionnelle 126) sont métalliques, par exemple en acier.
  • Selon une variante non représentée, les extrémités axiales des broches 22, 22', 22", 122 et/ou de la partie interne 115A peuvent être protégées par un capot amovible de protection. Ce capot est par exemple clipsé ou vissé.
  • Selon une variante non représentée, l'extrémité axiale des broches 22, 22', 22", et/ou 122 configurée pour être manipulée pour ajuter la précontrainte du ressort, et/ou les portions adjacentes du premier et/ou deuxième charnon présente(nt) une ou plusieurs marques configurées pour indiquer la position angulaire relative de la broche par rapport au premier et/ou deuxième charnon. Ceci permet de faciliter l'ajustement de la précontrainte du ressort.
  • Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des modes de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif.

Claims (10)

  1. Charnière ou équivalent (10, 110) comprenant une première aile (12, 112) présentant un premier charnon (14, 114), une deuxième aile (16, 116) présentant un deuxième charnon (18, 118), une broche creuse (22, 122) s'étendant selon une direction axiale (X) et engagée selon la direction axiale (X) dans le premier charnon (14, 114) et dans le deuxième charnon (18, 118), la première aile (12, 112) et la deuxième aile (16, 116) étant configurées pour pivoter relativement l'une par rapport à l'autre autour de la direction axiale (X), et un ressort de rappel (20, 120) logé en tout ou partie dans la broche creuse (22, 122), le ressort de rappel (20, 120) étant configuré pour exercer un effort de rappel dans un premier sens (C1) de rotation relative entre la première aille (12, 112) et la deuxième aile (16, 116) autour de la direction axiale (X) et tendant à maintenir la première aile (12, 112) et la deuxième aile (16, 116) dans une position relative prédéterminée, le ressort de rappel (20, 120) présentant une première portion (20A, 120A) et une deuxième portion (20B, 120B), la première portion (20A, 120A) étant couplée en rotation avec le premier charnon (14, 114) tandis que la deuxième portion (20B, 120B) est couplée en rotation avec la broche (22, 122), ladite charnière étant caractérisée en ce que le deuxième charnon (18, 118) est configuré pour entrainer la broche creuse (22, 122) en rotation uniquement selon un second sens (C2) de rotation relative entre la première aille (12, 112) et la deuxième aile (16, 116) autour de la direction axiale (X), opposé au premier sens (C1) de rotation, grâce à quoi une précontrainte du ressort de rappel (20, 120) est ajustable.
  2. Charnière ou équivalent (10, 110) selon la revendication 1, dans laquelle la broche (22, 122) ou le deuxième charnon (18, 118) comprend au moins une languette (22B, 122b) formant cliquet s'étendant selon une direction circonférentielle (C) autour de la direction axiale (X) tandis que le deuxième charnon (18, 118) ou la broche (22, 122), respectivement, comprend une couronne dentée (18A, 118A), la languette (22B, 122b) étant configurée pour coopérer avec la couronne dentée (18A, 118A).
  3. Charnière ou équivalent (10, 110) selon la revendication 2, dans laquelle la au moins une languette (22B, 122B) est formée sur une surface extérieure de la broche (22, 122) tandis que la couronne (18A, 118A) est formée sur une surface intérieure du deuxième charnon (18, 118).
  4. Charnière ou équivalent (10, 110) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le ressort de rappel (20, 120) est un ressort hélicoïdal.
  5. Charnière ou équivalent (10, 110) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la broche (22, 122) est couplée axialement avec le deuxième charnon (18, 118) par clipsage.
  6. Charnière ou équivalent (10, 110) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la première aile (12, 112) comprend un premier premier charnon (14A, 114A) et un deuxième premier charnon (14B, 114B) tandis que la deuxième aile (16, 116) comprend un unique deuxième charnon (18, 118), les premier et deuxième premiers charnons (14A, 114A; 14B, 114B) enserrant le deuxième charnon (18, 118) selon la direction axiale (X), la broche (22, 122) s'étendant axialement en tout ou partie dans au moins un parmi le premier premier charnon (14A, 114A) et le deuxième premier charnon (14B, 114B), et dans le deuxième charnon (18, 118), la première portion (20A, 120A) du ressort de rappel (20, 120) étant couplé en rotation avec le premier premier charnon (14A, 114A) ou avec deuxième premier charnon (14B, 114B).
  7. Charnière ou équivalent (10, 110) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la broche (22, 122) présente une empreinte ou une forme (24, 124) configurée pour entrainer, directement ou à l'aide d'un outil tel qu'un tournevis, la broche (22, 122) en rotation autour de la direction axiale (X).
  8. Charnière ou équivalent (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant strictement quatre pièces, à savoir la première aile (12), la deuxième aile (16), la broche creuse (22) et le ressort de rappel (22).
  9. Charnière ou équivalent (110) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la première portion (120A) du ressort de rappel (120) ou la broche creuse (122) est respectivement couplée en rotation avec le premier charnon (114) ou avec le deuxième charnon (118) via une ou plusieurs pièces intermédiaires (115A, 115B), au moins une des pièces intermédiaires (115A, 115B) étant amovible ou déplaçable par rapport audit premier ou deuxième charnon (114, 118), grâce à quoi la précontrainte du ressort de rappel (122) est ajustable de manière réversible.
  10. Charnière ou équivalent (10, 110) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle la première aile (12, 112), la deuxième aile (14, 114) et la broche (22, 122) sont en plastique, par exemple polyamide ou en polyoxyméthylène.
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