FR2811699A1 - TORQUE CONTROLLED HINGE - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne le domaine des charnières comportant au moins unThe invention relates to the field of hinges comprising at least one
charnon mobile placé entre deux charnons fixes, une broche passant par tous les charnons et des moyens pour exercer un couple de mobile knuckle placed between two fixed knuckles, a spindle passing through all the knuckles and means for exerting a couple of
freinage réglable sur le charnon mobile. adjustable braking on the movable knuckle.
De telles charnières sont utilisées lorsque l'ouvrant doit rester dans une position fixe après son ouverture. Il en est ainsi par exemple pour les portes des armoires techniques au cours de la maintenance, et pour les écrans plats des ordinateurs portables qui doivent conserver une Such hinges are used when the opening must remain in a fixed position after opening. This is the case, for example, for the doors of technical cabinets during maintenance, and for the flat screens of portable computers which must keep a
position verticale ou légèrement inclinée en cours d'utilisation. upright or slightly tilted position during use.
FR A 2 613 002 décrit un frein de charnière notamment pour ouvrant de hublot dans lequel il est prévu entre les portées cylindriques des deux pentures et la broche de la charnière, un manchon en une matière élastomérique semi-rigide, et on met en appui contre les extrémités opposées du manchon deux éléments cylindriques susceptibles de s'engager dans les portées cylindriques des deux pentures et enfilés sur la broche, cette dernière comportant une tête de broche et une extrémité filetée coopérant avec un écrou de serrage pour comprimer le manchon en élastomère. Cet écrou sert à la fois à la fixation de la broche et à la compression du manchon élastomère. Dans cette disposition, la paroi périphérique du manchon en élastomère coopère directement avec les parois cylindriques du charnon fixe et du charnon mobile. Le manchon est ainsi soumis à des couples de torsion qui peuvent être préjudiciables au maintien de son intégrité. En outre, la tête de vis et l'écrou sont en appui sur les faces extrêmes des charnons, ce qui nuit à l'aspect esthétique de l'ensemble, et peut entraîner un FR A 2 613 002 describes a hinge brake, in particular for a window opening in which there is provided between the cylindrical surfaces of the two hinges and the pin of the hinge, a sleeve made of a semi-rigid elastomeric material, and is pressed against the opposite ends of the sleeve two cylindrical elements capable of engaging in the cylindrical bearing surfaces of the two hinges and threaded onto the spindle, the latter comprising a spindle head and a threaded end cooperating with a tightening nut to compress the elastomer sleeve. This nut is used both for fixing the spindle and for compressing the elastomer sleeve. In this arrangement, the peripheral wall of the elastomer sleeve cooperates directly with the cylindrical walls of the fixed knuckle and the movable knuckle. The sleeve is thus subjected to torques which can be detrimental to the maintenance of its integrity. In addition, the screw head and the nut are supported on the end faces of the knuckles, which affects the aesthetic appearance of the assembly, and can cause
desserrage de l'écrou.loosening the nut.
Partant de cet état de la technique, I'invention s'est donnée pour but de proposer une charnière équipée d'un frein, dans lequel le manchon en matière élastomérique semi-rigide est uniquement soumis à Starting from this state of the art, the invention aims to propose a hinge fitted with a brake, in which the sleeve made of semi-rigid elastomeric material is only subjected to
des efforts de compression axiale.axial compression forces.
Un deuxième but de l'invention est de proposer une cartouche formant broche pour solidariser les charnons, qui soit facile à monter et A second object of the invention is to propose a cartridge forming a pin for securing the knuckles, which is easy to assemble and
démonter et qui inclut les moyens de freinage. disassemble and which includes the braking means.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de Another object of the invention is to propose a device for
freinage de charnière qui soit facilement réglable. hinge brake which is easily adjustable.
La charnière selon l'invention est caractérisée par le fait que la broche est constituée d'un corps de cylindre déformable radialement qui a une cavité interne cylindrique débouchant à l'une des extrémités dudit corps et qui présente à l'autre extrémité un fond dans lequel est ménagé un orifice axial taraudé dont le diamètre est inférieur au diamètre de la cavité, ledit corps de cylindre présentant en outre des moyens pour l'immobiliser en rotation par rapport à au moins l'un desdits charnons fixes, et par le fait que les moyens pour exercer un couple de freinage comportent une vis dont la tête loge dans l'entrée de la cavité et dont le fût est terminé par un filetage coopérant avec l'orifice axial taraudé dudit corps de cylindre, des manchons en matière élastomérique semirigide et des entretoises annulaires rigides enfilés en alternance sur le fût de la vis et dimensionnés de manière à remplir l'espace annulaire de la cavité qui entoure le fût, les manchons en matière élastomérique étant disposés en regard des charnons mobiles afin qu'un serrage de la vis provoque une compression desdits manchons et une expansion radiale des portions de The hinge according to the invention is characterized in that the pin consists of a radially deformable cylinder body which has a cylindrical internal cavity opening at one end of said body and which has a bottom at the other end in which is provided with a threaded axial orifice whose diameter is less than the diameter of the cavity, said cylinder body further having means for immobilizing it in rotation relative to at least one of said fixed knuckles, and by the fact that the means for exerting a braking torque comprise a screw whose head is housed in the entrance to the cavity and whose barrel is terminated by a thread cooperating with the tapped axial orifice of said cylinder body, sleeves made of semi-rigid elastomeric material and rigid annular spacers threaded alternately on the barrel of the screw and dimensioned so as to fill the annular space of the cavity which surrounds the barrel, the sleeves of elastomeric material being arranged opposite the movable knuckles so that a tightening of the screw causes compression of said sleeves and a radial expansion of the portions of
paroi cylindriques dudit corps situées dans les charnons mobiles. cylindrical wall of said body located in the movable knuckles.
Avantageusement, les moyens pour immobiliser en rotation le corps de cylindre par rapport à un charnon fixe comportent un ergot radial formé sur la paroi périphérique du corps de cylindre et une rainure axiale Advantageously, the means for immobilizing the cylinder body in rotation relative to a fixed knuckle comprise a radial lug formed on the peripheral wall of the cylinder body and an axial groove
formée dans la paroi interne dudit charnon pour recevoir ledit ergot. formed in the internal wall of said knuckle to receive said lug.
De préférence, I'ergot est constitué d'une nervure axiale s'étendant sensiblement sur toute l'étendue du charnon fixe correspondant. Selon une autre caractéristique de la charnière proposée, le corps de cylindre comporte un ergot en regard de chaque charnon fixe, ces charnons fixes comportant des rainures axiales alignées, et les charnons mobiles présentent chacun une nervure axiale susceptible d'être Preferably, the lug consists of an axial rib extending substantially over the entire extent of the corresponding fixed knuckle. According to another characteristic of the proposed hinge, the cylinder body comprises a lug facing each fixed knuckle, these fixed knuckles having aligned axial grooves, and the movable knuckles each have an axial rib capable of being
alignée avec les nervures des charnons fixes dans une position déter- aligned with the ribs of the fixed knuckles in a deter-
minée de montage et démontage de la broche. mined assembly and disassembly of the spindle.
Avec cette dernière caractéristique, la broche ne peut être montée ou démontée que lorsque toutes les nervures des charnons fixes With this last characteristic, the spindle can only be mounted or dismounted when all the ribs of the fixed knuckles
ou mobiles sont alignées.or mobiles are aligned.
La cartouche, selon l'invention, destinée à freiner une charnière ayant au moins un charnon mobile placé entre deux charnons fixes est caractérisée par le fait qu'elle comporte: un corps de cylindre déformable radialement destiné à être placé dans lesdits charnons, ledit corps de cylindre ayant une cavité interne débouchant à l'une des extrémités dudit corps et présentant à l'autre extrémité un fond dans lequel est ménagé un orifice axial taraudé dont le diamètre est inférieur au diamètre de la cavité, une vis dont la tête loge dans l'entrée de la cavité et dont le fût est terminé par un filetage coopérant avec l'orifice axial taraudé dudit corps de cylindre, des manchons en matière élastomérique semi-rigide et des entretoises annulaires rigides enfilés en alternance sur le fût de la vis et dimensionnés de manière à remplir l'espace annulaire de la cavité, qui The cartridge according to the invention, intended to brake a hinge having at least one movable knuckle placed between two fixed knuckles is characterized in that it comprises: a radially deformable cylinder body intended to be placed in said knuckles, said body cylinder having an internal cavity opening at one end of said body and having at the other end a bottom in which is formed a threaded axial orifice whose diameter is less than the diameter of the cavity, a screw whose head is housed in the entrance to the cavity and the barrel of which is terminated by a thread cooperating with the tapped axial orifice of said cylinder body, sleeves of semi-rigid elastomeric material and rigid annular spacers threaded alternately on the barrel of the screw and sized to fill the annular space of the cavity, which
entoure le fût.surrounds the barrel.
De préférence, le corps de cylindre comporte en outre des moyens pour l'immobiliser en rotation par rapport à au moins l'un des Preferably, the cylinder body further comprises means for immobilizing it in rotation relative to at least one of the
charnons fixes.fixed knuckles.
Avantageusement, les moyens d'immobilisation comportent au Advantageously, the immobilization means comprise at
moins un ergot radial formé sur la paroi périphérique du corps de cylindre. minus a radial lug formed on the peripheral wall of the cylinder body.
De préférence, I'ergot est constitué d'une nervure axiale. Preferably, the lug consists of an axial rib.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressorti- Other advantages and characteristics of the invention emerge-
ront de la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en read the following description given as an example and
référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue de dessus d'une charnière selon l'invention disposée à plat; la figure 2 est une vue latérale de la charnière de la figure; la figure 3 est une vue en perspective de la même charnière qui monte l'une des extrémités de la broche; la figure 4 est une vue en perspective de la même charnière qui monte l'autre extrémité de la broche; la figure 5 est une coupe selon un plan passant par son axe de la broche utilisée pour la charnière montrée sur les figures 1 à 4; et la figure 6 est une coupe selon un plan passant par son axe d'une broche reliant trois charnons fixes et deux charnons mobiles d'une charnière. Les figures 1 à 4 montrent une charnière 1 comportant deux reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a top view of a hinge according to the invention arranged flat; Figure 2 is a side view of the hinge of Figure; Figure 3 is a perspective view of the same hinge which rises one of the ends of the spindle; Figure 4 is a perspective view of the same hinge which mounts the other end of the spindle; Figure 5 is a section along a plane passing through its axis of the pin used for the hinge shown in Figures 1 to 4; and Figure 6 is a section along a plane passing through its axis of a pin connecting three fixed knuckles and two movable knuckles of a hinge. Figures 1 to 4 show a hinge 1 comprising two
paumelles 2a, 2b.hinges 2a, 2b.
La paumelle 2a, dite fixe, comporte deux charnons fixes 3a et 3b, et la paumelle 2b, dite mobile, comporte un charnon mobile 4a disposé entre les deux charnons 3a et 3b. Une broche 5 montrée en coupe sur la figure 5 est disposée dans les orifices cylindriques alignés des trois charnons 3a, 3b et 4a. Ainsi que cela se voit sur les dessins, les charnons fixes 3a et 3b présentent des rainures 6a et 6b alignées The hinge 2a, said to be fixed, comprises two fixed knuckles 3a and 3b, and the hinge 2b, said to be mobile, comprises a movable knuckle 4a disposed between the two knuckles 3a and 3b. A pin 5 shown in section in FIG. 5 is placed in the aligned cylindrical orifices of the three knuckles 3a, 3b and 4a. As can be seen in the drawings, the fixed knuckles 3a and 3b have grooves 6a and 6b aligned
parallèles à l'axe 7 de la charnière 1. parallel to the axis 7 of the hinge 1.
Le charnon mobile 4a comporte également une rainure 6c qui, dans une position angulaire déterminée des paumelles 2a et 2b, se trouve The movable knuckle 4a also has a groove 6c which, in a determined angular position of the hinges 2a and 2b, is located
dans l'alignement des rainures 6a et 6b. in alignment with the grooves 6a and 6b.
La broche 5 comporte un corps de cylindre 8 ayant une paroi périphérique cylindrique 9 déformable radialement qui délimite une cavité interne 10 cylindrique d'axe 7 débouchant sur une face d'extrémité du corps 8 et un fond 11 dans lequel est ménagé axialement un orifice axial The spindle 5 comprises a cylinder body 8 having a cylindrical peripheral wall 9 radially deformable which delimits an internal cavity 10 cylindrical with an axis 7 opening onto an end face of the body 8 and a bottom 11 in which an axial orifice is formed axially
taraudé ayant un diamètre inférieur au diamètre de la cavité 10. threaded with a diameter less than the diameter of the cavity 10.
L'épaisseur du fond 11 est légèrement plus grande que la hauteur d'un The thickness of the bottom 11 is slightly greater than the height of a
charnon fixe 3a, 3b.fixed knuckle 3a, 3b.
Une vis 12, comportant une tête de vis 13 et un fût 14 dont la partie d'extrémité 15 est filetée s'étend axialement dans la cavité 10. La tête 13 de la vis 12 est disposée à l'entrée de la cavité 10, tandis que sa A screw 12, comprising a screw head 13 and a barrel 14, the end portion 15 of which is threaded extends axially in the cavity 10. The head 13 of the screw 12 is disposed at the entrance to the cavity 10, while his
partie filetée 15 coopère avec l'orifice taraudé du fond 11. threaded part 15 cooperates with the tapped hole in the bottom 11.
Sur le fût 14 est enfilé, d'une part, un poussoir 16 en appui contre la face interne de la tête de vis 13 et présentant une collerette 17 entourant la tête de vis 13, et d'autre part un manchon 18 interposé entre On the barrel 14 is threaded, on the one hand, a pusher 16 bearing against the internal face of the screw head 13 and having a flange 17 surrounding the screw head 13, and on the other hand a sleeve 18 interposed between
le poussoir 16 et le fond 11.pusher 16 and bottom 11.
Le poussoir 16 et le manchon 18 occupent au repos la totalité The pusher 16 and the sleeve 18 occupy the whole at rest
de l'espace annulaire entourant le fût 14 et délimité par la paroi périphé- of the annular space surrounding the barrel 14 and delimited by the peripheral wall
rique cylindrique 9. La longueur totale du poussoir 16, réalisé en un matériau rigide indéformable, est légèrement supérieure à la hauteur du cylindrical risk 9. The total length of the pusher 16, made of a rigid non-deformable material, is slightly greater than the height of the
charnon fixe 3a.fixed knuckle 3a.
Le corps de cylindre 8 comporte en outre sur sa paroi périphé- The cylinder body 8 further comprises on its peripheral wall
rique externe, deux nervures axiales alignées 19a et 19b destinées à loger dans les rainures 6a, 6b des charnons fixes 3a et 3b. Pour placer la broche 8 dans les yeux des charnons 3a, 4b et 4a, on l'introduit par l'une des extrémités libres de ces charnons, on fait coulisser la nervure 19a par exemple dans la rainure 6b, puis la rainure 6c mise en alignement avec les rainures 6a et 6b, puis la rainure 6a. La nervure 19b est alors external risk, two aligned axial ribs 19a and 19b intended to be housed in the grooves 6a, 6b of the fixed knuckles 3a and 3b. To place the pin 8 in the eyes of the knuckles 3a, 4b and 4a, we introduce it through one of the free ends of these knuckles, we slide the rib 19a for example in the groove 6b, then the groove 6c put in alignment with the grooves 6a and 6b, then the groove 6a. The rib 19b is then
positionnée dans la rainure 6b.positioned in the groove 6b.
Lorsqu'on fait ensuite pivoter la paumelle 2b autour de la broche 8, cette dernière est immobilisée en rotation et axialement sur les charnons fixes 3a et 3b. When the hinge 2b is then pivoted around the spindle 8, the latter is immobilized in rotation and axially on the fixed knuckles 3a and 3b.
Le manchon 18 est réalisé en une matière élastomérique semi- The sleeve 18 is made of a semi-elastomeric material
rigide. La tête de vis 13 comporte sur sa face externe une empreinte 20 destinée à coopérer avec un outil approprié pour permettre le serrage de la vis 12. L'empreinte peut être réalisée sous la forme d'un rigid. The screw head 13 has on its external face an imprint 20 intended to cooperate with an appropriate tool to allow the tightening of the screw 12. The imprint can be produced in the form of a
trou à 6 pans par exemple.Hexagon hole for example.
Le serrage de la vis 12 provoque une compression axiale du Tightening the screw 12 causes axial compression of the
manchon 18, et une expansion radiale de la portion de paroi cylin- sleeve 18, and a radial expansion of the cylinder wall portion
drique 9a entourant le manchon 18. Du fait des dimensions données au fond 1 1 et au poussoir 16, le manchon 18, hors contraintes, est disposé en regard du charnon fixe 4a. La longueur du manchon 18 est sensiblement inférieure à la hauteur du charnon mobile 4a. Le diamètre du corps de cylindre 8 est au plus égal au diamètre des yeux des charnons 3a, 3b et 4a. Lorsque la vis 12 est desserrée, la broche 8 est immobilisée sur les charnons fixes 3a et 3b, et le charnon mobile 4a peut pivoter autour de la broche 8 sans frottements. Dans cette situation de non-serrage de la vis 12, il est possible de monter la broche 5 sur les charnons ainsi que cela a été expliqué ci-dessus et de la démonter par le cheminement inverse, à condition d'aligner préalablement la rainure 6c drique 9a surrounding the sleeve 18. Due to the dimensions given to the bottom 1 1 and to the pusher 16, the sleeve 18, without constraints, is arranged opposite the fixed knuckle 4a. The length of the sleeve 18 is substantially less than the height of the movable knuckle 4a. The diameter of the cylinder body 8 is at most equal to the diameter of the eyes of the knuckles 3a, 3b and 4a. When the screw 12 is loosened, the spindle 8 is immobilized on the fixed knuckles 3a and 3b, and the movable knuckle 4a can pivot around the spindle 8 without friction. In this situation of non-tightening of the screw 12, it is possible to mount the spindle 5 on the knuckles as has been explained above and to disassemble it by the reverse path, provided that the groove 6c is previously aligned
avec les rainures 6a et 6b.with grooves 6a and 6b.
En revanche, lorsque la vis 12 est serrée, le manchon 18 est comprimé axialement et la portion de paroi 9a s'expanse radialement et appuie positivement contre la paroi interne cylindrique du charnon mobile 4a, ce qui crée un couple de freinage d'autant plus grand que le serrage est fort. Ce couple de freinage s'oppose à la rotation du charnon On the other hand, when the screw 12 is tightened, the sleeve 18 is compressed axially and the wall portion 9a expands radially and presses positively against the cylindrical internal wall of the movable knuckle 4a, which creates a braking torque all the more great that the tightening is strong. This braking torque is opposed to the rotation of the knuckle
mobile 4a par rapport aux charnons fixes 3a et 3b. movable 4a relative to the fixed knuckles 3a and 3b.
L'épaisseur de la paroi périphérique 9 et le matériau constitutif du corps de cylindre 8 sont choisis de telle manière que la portion de paroi 9a puisse se déformer radialement, tout en assurant le freinage et l'intégrité de la broche 8. Les paumelles 2a et 2b peuvent être réalisées en métal ou en un matériau plastique rigide. Il en est de même du corps The thickness of the peripheral wall 9 and the material constituting the cylinder body 8 are chosen such that the wall portion 9a can deform radially, while ensuring the braking and the integrity of the spindle 8. The hinges 2a and 2b can be made of metal or of a rigid plastic material. It is the same with the body
de cylindre 8.cylinder 8.
Dans l'exemple décrit ci-dessus et montré sur les figures 1 à 5, la paumelle mobile 2b ne comporte qu'un seul charnon mobile 4a interposé entre deux charnons fixes 3a et 3b de la paumelle fixe 2a. La figure 6 montre un exemple de charnière 1 dans laquelle la paumelle fixe 2a qui présente trois charnons fixes référencés 3a, 3b et 3c et la paumelle mobile 2b comportent deux charnons mobiles référencés 4a et 4b. Le charnon mobile 4a est interposé entre les charnons fixes 3a et 3b, et le charnon mobile 4b est interposé entre les charnons fixes 3b et 3c. In the example described above and shown in Figures 1 to 5, the movable hinge 2b has only one movable knuckle 4a interposed between two fixed knuckles 3a and 3b of the fixed hinge 2a. FIG. 6 shows an example of a hinge 1 in which the fixed hinge 2a which has three fixed knuckles referenced 3a, 3b and 3c and the mobile hinge 2b have two mobile knuckles referenced 4a and 4b. The mobile knuckle 4a is interposed between the fixed knuckles 3a and 3b, and the mobile knuckle 4b is interposed between the fixed knuckles 3b and 3c.
La vis 12 est identique à la vis décrite dans le mode de réalisa- The screw 12 is identical to the screw described in the embodiment
tion précédent. Il en est de même du poussoir 16. Ainsi qu'on le voit sur la figure 6, une entretoise rigide 21 enfilée sur le fût 12 est interposée entre previous tion. It is the same for the pusher 16. As can be seen in FIG. 6, a rigid spacer 21 threaded on the barrel 12 is interposed between
deux manchons 18a et 18b en matière élastomérique. two sleeves 18a and 18b made of elastomeric material.
L'entretoise 21 est disposée en regard du charnon fixe intermé- The spacer 21 is disposed opposite the intermediate fixed knuckle
diaire 3b.diary 3b.
Le serrage de la vis 12 provoque ici la compression des deux manchons 18a et 18b et l'expansion des portions de paroi cylindriques 9a, 9b disposées en regard des charnons mobiles 4a et 4b. Le corps de The tightening of the screw 12 here causes the compression of the two sleeves 18a and 18b and the expansion of the cylindrical wall portions 9a, 9b arranged opposite the movable knuckles 4a and 4b. The body of
cylindre 8 ne comporte qu'une seule nervure axiale 19a. cylinder 8 has only one axial rib 19a.
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ST | Notification of lapse |
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