FR3136944A1 - Dispositif bissecteur à engrenages coniques - Siège pliable - Google Patents
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Abstract
Dispositif bissecteur à engrenages coniques - Siège pliable. [L’invention concerne dans le domaine des objets pliables, d’un dispositif bissecteur. Le dispositif bissecteur, c’est-dire moyen quand trois ensembles (A, B, C) sont articulés sur un même axe pivot d’obliger un ensemble d’être à la bissectrice des deux autres comporte un premier secteur d’une roue dentée solidaire du premier ensemble (A), au moins un pivot sur lequel est monté à rotation un engrenage central, pivot dont l’axe est solidaire du deuxième ensemble (B), un deuxième secteur d’une roue dentée solidaire du troisième ensemble (C) et que l’engrenage central s’engrène de chaque côté sur chacune des deux roues dentées produisant des angles de rotations inversés des deux roues dentées mais égaux en valeur, partant d’une configuration où les trois ensembles (A, B, C) sont sensiblement parallèles et maintenant continument le deuxième ensemble (B) à la bissectrice des deux autres jusqu’à l’angle d’ouverture maximum. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 6.
Description
DOMAINE DE L'INVENTION AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION
L’invention concerne dans le domaine des objets pliables, un dispositif bissecteur.
Un dispositif bissecteur est un moyen quand trois ensembles sont articulés sur un même axe pivot d’obliger un ensemble d’être à la bissectrice des deux autres.
A titre d’application, il peut s’agir de l’arrière d’une chaise pliante dans laquelle trois ensembles, un premier ensemble est les montants de dossier et le dossier, le deuxième ensemble est le cadre d’assise et l’assise elle-même intégrée ou non et enfin le troisième ensemble est une paire de pieds arrière.
Dans la cinématique retenue, on souhaite qu’au cours du pliage et du dépliage, l’ensemble concernant l’assise soit sensiblement à la bissectrice de l’angle formé par le premier ensemble et le troisième ensemble des pieds arrière.
Pour cela, il est déjà plusieurs principes de dispositif bissecteur.
La illustre un premier principe (p1) uniquement à base de barres de liaison.
Il s’agit d’une solution inventée par à base d’antiparallélogrammes. Du fait des propriétés mathématiques des antiparallélogrammes, ceux-ci ont des angles égaux sur un même côté et de ce fait le petit antiparallélogramme (UVWX) et le grand antiparallélogramme (WXYZ) partageant un angle identique conduisent à ce que l’élément du milieu (B) soit à la bissectrice des deux autres (A, C).
La illustre un deuxième principe (p2) uniquement de deux barres de liaison (BL1, BL2) et d’un coulissement (CL) proche de la construction géométrique de la bissectrice.
La illustre un troisième principe (p3) à base d’une double articulation et de deux secteurs d’engrenage (SE1, SE2) plan. Il s’agit par exemple de la solution de certains compas pour avoir le moyen de préhension à l’axe de la bissectrice des deux jambes du compas.
Si ces trois principes de dispositifs bissecteurs ont le mérite de fonctionner, il n’est pas possible de les qualifier comme des solutions compactes.
Ceci peut apparaître comme un inconvénient dans le cadre des objets pliables tels que des chaises pliables.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
Le dispositif bissecteur, c’est-dire moyen quand trois ensembles sont articulés sur un même axe pivot d’obliger un ensemble d’être à la bissectrice des deux autres selon l’invention comporte un premier secteur d’une roue dentée solidaire du premier ensemble, au moins un pivot sur lequel est monté à rotation un engrenage central, pivot dont l’axe est solidaire du deuxième ensemble, un deuxième secteur d’une roue dentée solidaire du troisième ensemble et que l’engrenage central s’engrène de chaque côté sur chacune des deux roues dentées produisant des angles de rotations inversés des deux roues dentées mais égaux en valeur, partant d’une configuration où les trois ensembles sont sensiblement parallèles et maintenant continument le deuxième ensemble à la bissectrice des deux autres jusqu’à l’angle d’ouverture maximum.
De façon préférentielle, les deux roues dentées comme l’engrenage central sont des engrenages coniques.
De façon avantageuse le dispositif est contenu dans le volume d’un cylindre compact de quelques centimètres de diamètre et est constitué de trois éléments qui assemblés possèdent toujours un degré de liberté en rotation et qui sont liés respectivement à chacun des trois ensembles.
De façon préférentielle, le dispositif intègre des limitations d’angles indépendantes des engrenages pour qu’en configuration où les trois ensembles sont quasiment parallèles ou qu’en configuration à l’angle d’ouverture maximum, ce ne soient pas les engrenages qui assurent les limitations d’angles.
Selon un mode de réalisation, le dispositif bissecteur intègre une articulation double rotative avec limitations d’angle, une limitation d’angle entre le premier ensemble et le deuxième ensemble et une limitation d’angle entre le deuxième ensemble et le troisième ensemble
De façon avantageuse, le dispositif comporte un axe amovible. Il est privilégié que cet axe amovible soit une vis épaulée.
Il est avantageux que le premier élément, le deuxième élément et le troisième élément comportent des secteurs représentant plusieurs dizaines de degrés d’angle.
Il est avantageux que l’articulation soit hermaphrodite c’est-à-dire que les deux éléments en vis-à-vis comporte à la fois des secteurs angulaires et des logements angulaires en creux, que le premier élément comporte des secteurs angulaires qui pénètrent dans le deuxième élément, que le deuxième élément comporte des secteurs angulaires qui pénètrent dans le premier élément et dans le troisième élément et que le troisième élément comporte des secteurs angulaires qui pénètrent dans le deuxième élément.
Il est avantageux que le dispositif intègre également une fonction transmission mécanique sous la forme d’un arbre de transmission solidaire de l’engrenage central.
Il est privilégié que l’arbre de transmission soit connecté mécaniquement à un quatrième ensemble.
L’invention s’applique à un objet pliable qui intègre au moins un dispositif selon l’invention, typiquement un de chaque côté.
En particulier, l’objet pliable peut être un siège pliable qui comporte au moins une assise, un dossier et une paire de pieds arrière, et le deuxième ensemble comporte l’assise et les deux autres ensembles comportent pour l’un le dossier et pour l’autre la paire de pieds arrière.
De façon avantageuse, le siège pliable comporte un quatrième ensemble comportant une paire de pieds avant connecté mécaniquement par un arbre de transmission du dispositif.
Par un renvoi d’angle, il est obtenu la synchronisation de la rotation du quatrième ensemble avec les trois premiers.
En termes d’utilisation, il est possible de plier et déplier les trois ensembles en manipulant uniquement deux ensembles sur les trois.
Quand le quatrième ensemble comportant la paire de pieds avant est synchronisé avec les trois premiers, il devient possible de plier et déplier le siège pliable en manipulant deux ensembles parmi les quatre.
Dans ce cas, il est également possible de motoriser le pliage et le dépliage du siège pliable et de ses quatre ensembles, ce qui peut être avantageux pour une personne âgée ou handicapée.
Il est avantageux dans tous les cas, qu’au moins un dispositif de verrouillage supplémentaire sécurise la position dépliée.
En termes de procédé de fabrication, il est avantageux que le dispositif suivant l’invention soit réalisé par injection plastique à l’exception de l’axe amovible, de l’axe de l’engrenage central et de l’arbre de transmission quand il existe.
Il est avantageux même de réaliser tout ou partie des quatre ensembles d’un siège pliable par injection plastique intégrant ainsi les éléments du dispositif, notamment dans le cas de chaises pliantes d’enfant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés
Le dispositif (d1) bissecteur, c’est-dire moyen quand trois ensembles (A, B, C) sont articulés sur un même axe pivot d’obliger un ensemble d’être à la bissectrice des deux autres selon l’invention comporte un premier secteur d’une roue dentée solidaire du premier ensemble (A), au moins un pivot sur lequel est monté à rotation un engrenage central, pivot dont l’axe est solidaire du deuxième ensemble, un deuxième secteur d’une roue dentée solidaire du troisième ensemble (C) et que l’engrenage central (EC) s’engrène de chaque côté sur chacune des deux roues dentées (R1, R2) produisant des angles de rotations inversés des deux roues dentées (R1, R2) mais égaux en valeur, partant d’une configuration où les trois ensembles (A, B, C) sont sensiblement parallèles et maintenant continument le deuxième ensemble à la bissectrice des deux autres jusqu’à l’angle d’ouverture maximum.
Du fait de la limitation d’angle, l’intégralité de la roue dentée (R1, R2) ne peux pas être exploitée, et par exemple dans le cadre d’un injection plastique il est avantageux pour limiter la matière injectée de limiter la roue dentée (R1, R2) au seul secteur exploité.
De façon préférentielle, les deux roues dentées (R1, R2) comme l’engrenage central (EC) sont des engrenages coniques.
De façon préférentielle, le dispositif (d1) intègre des limitations d’angles indépendantes des engrenages pour qu’en configuration où les trois ensembles (A, B, C) sont quasiment parallèles ou qu’en configuration à l’angle d’ouverture maximum, ce ne soient pas les engrenages qui assurent les limitations d’angles.
De façon avantageuse, le dispositif (d1) bissecteur intègre pour cela une articulation double rotative avec limitations d’angle, une limitation d’angle entre le premier ensemble (A) et le deuxième ensemble (B) et une limitation d’angle entre le deuxième ensemble (B) et le troisième ensemble (C).
La , la et la montrent selon un mode de réalisation le dispositif (d1) selon l’invention combinant la fonction bissecteur et la fonction articulation double rotative à limitations d’angle en vue éclatée et en perspective vue côté du premier ensemble (A).
Pour assurer la fonction bissecteur, le dispositif (d1) selon ce mode de réalisation est composé de trois éléments (AA, AB, AC), un premier élément (AA) lié mécaniquement au premier ensemble (A) et comportant une roue dentée (R1), un deuxième élément (AB) lié mécaniquement au deuxième ensemble (B) et comportant un engrenage central (EC), et un troisième élément (AC) lié mécaniquement au troisième ensemble (C) et comportant une deuxième roue dentée (R2), l’engrenage central (EC) s’engrenant de chaque côté sur chacune des deux roues dentées (R1, R2) produisant des angles de rotations inversés des deux roues dentées (R1, R2) mais égaux en valeur,
Comme illustré , le dispositif (d1) est contenu dans le volume d’un cylindre compact de quelques centimètres de diamètre et est, constitué de trois éléments (AA, AB, AC) qui assemblés possèdent toujours un degré de liberté en rotation et qui sont liés respectivement à chacun des trois ensembles (A, B, C) .
A titre d’exemple, illustré , les trois éléments (AA, AB, AC) disposent d’embouts conçus pour les rendre solidaires de profilés dans ce cas creux et ovales (profilés non représentés) participant à la structure des trois ensembles (A, B, C).
De façon préférentielle, le dispositif (d1) intègre également une articulation double rotative comportant une première limitation d’angle entre le premier ensemble (A) et le deuxième ensemble (B) et une deuxième limitation d’angle entre le deuxième ensemble (B) et le troisième ensemble (C), cette articulation double rotative comportant un axe amovible.
De façon préférentielle, cet axe amovible est une vis épaulée (VE).
L’intérêt de cet axe amovible est de facilité l’assemblage des trois éléments (AA, AB, AC) notamment s’ils sont déjà préassemblés ou intégrés dans les trois ensembles respectifs (A, B, C).
De façon avantageuse, les trois éléments sont assemblés dans la configuration où les trois ensembles (A, B, C) sont sensiblement parallèles.
De façon avantageuse, le filetage de la vis épaulée (VE) est différent de chaque côté avec un filetage à gauche et un filetage à droite pour limiter les risques de desserrements
De façon préférentielle, le premier élément (AA), le deuxième élément (AB) et le troisième élément (AC) comportent des secteurs (SA, SB, SC) représentant plusieurs dizaines de degrés d’angle
L’intérêt est de pouvoir réaliser les trois éléments en injection plastique. Si les secteurs n’étaient que de quelques degrés ou sous forme de fines lames, il faudrait typiquement les réaliser en acier.
De façon préférentielle, l’articulation double rotative est hermaphrodite c’est-à-dire que les deux éléments de l’articulation en vis-à-vis comporte à la fois des secteurs angulaires et des logements angulaires en creux, que le premier élément (AA) comporte des secteurs (SA) angulaires qui pénètrent dans le deuxième élément (AB), que le deuxième élément (AB) comporte des secteurs (SB) angulaires qui pénètrent dans le premier élément (AA) et dans le troisième élément (AC) et que le troisième élément (AC) comporte des secteurs (SC) angulaires qui pénètrent dans le deuxième élément (AB).
Ceci est illustrée dans les deux vues éclatées et .
Dans ce mode de réalisation les secteurs (SA, SB, SC) sont de 60° et viennent se positionner dans des logements creux (CA, CB, CC) en regard de 170°, ce qui autorise et limite la rotation à 110°.
A noter que l’axe du pivot de l’engrenage central (EC) est réalisé sous la forme d’un axe (AE) fixe.
De façon préférentielle, le dispositif (d1) intègre également une fonction transmission mécanique sous la forme d’un arbre de transmission (AT) solidaire de l’engrenage central (EC).
A noter que dans ce cas l’axe du pivot est réalisé sous la forme d’un axe en rotation, axe du pivot solidaire lui de la rotation du deuxième ensemble (B).
L’interface entre l’arbre de transmission (AT) et l’engrenage central peut être sous la simple forme d’une fin d’axe carrée, ou hexagonale ou cannelée.
Cet arbre de transmission (AT) peut également par exemple transmettre la rotation un quatrième ensemble (D) distant disposant d’un renvoi d’angle simultanément aux trois ensembles (A, B, C) .
Ce renvoi d’angle peut être par exemple réalisé par des engrenages hélicoïdaux à axes croisés ou des engrenages coniques.
Cet arbre de transmission (AT) peut également à partir d’un moteur électrique dont la sortie d’axe entraine l’arbre de transmission (AT) imposer la rotation simultanée des trois premiers ensembles A, B, C), voire d’un quatrième (D) distant disposant d’un renvoi d’angle.
De façon avantageuse comme illustré , l’embout conçu pour rendre l’élément (AB) comportant l’engrenage central (EC) solidaire d’un profilé creux (PB), est placé dans le prolongement de l’engrenage central (EC) permettant ainsi le passage de l’arbre de transmission (AT) dans l’embout puis à l’intérieur du profilé creux (PB).
A noter que ceci présente le double avantage de protéger l’arbre de transmission (AT) d’agressions extérieure tout comme de protéger l’utilisateur d’un axe en rotation.
A noter la possibilité d’utiliser des cardans si le trajet est insuffisamment rectiligne.
L’invention s’applique à un objet pliable qui intègre au moins un dispositif (d1) selon l’invention, typiquement un de chaque côté.
En particulier, l’objet pliable peut être un siège pliable (1) qui comporte au moins une assise (AS), un dossier (DO) et une paire de pieds arrière (PR), et le deuxième ensemble (B) comporte l’assise (A) et les deux autres ensembles (A,C) comportent pour l’un le dossier (DO) et pour l’autre la paire de pieds arrière (PR).
De façon avantageuse, le siège pliable (1) comporte un quatrième ensemble (D) comportant une paire de pieds avant (PV) et un dispositif plus simple que celui de l’arrière selon l’invention.
La montre le siège pliable en position pliée et la en position dépliée.
Dans ce mode de réalisation, le premier ensemble (A) comporte deux premiers éléments (AA) de deux dispositifs (d1), un de chaque côté et une paire de pieds arrière (PR) reliés par une barre transversale (BT), un deuxième ensemble comportant deux deuxièmes éléments (AB) de deux dispositifs (d1), un de chaque côté, un cadre d’assise (CA) et une assise (AS) intégrée ou non au cadre d’assise et deux éléments (BB) de deux dispositifs plus simples, un de chaque côté, un troisième ensemble (C) comportant deux troisièmes éléments (AC) de deux dispositifs (d1), un de chaque côté, deux montants de dossier (MD) et un dossier (DO) intégré ou non aux montants de dossier (MD) et un quatrième ensemble (D) comportant deux éléments (BD) de deux dispositifs plus simples et une paire de pieds avant (PV) reliés par une barre transversale (BT).
De façon avantageuse, ce dispositif plus simple est contenu dans le volume d’un cylindre compact de quelques centimètres de diamètre et est constitué de deux éléments (BB,BD) qui assemblés possèdent toujours un degré de liberté en rotation et qui sont liés respectivement à chacun des deux ensembles (B, D).
De façon avantageuse il est connecté mécaniquement par un arbre de transmission (AT) au dispositif (d1).
Par un renvoi d’angle, il est obtenu la synchronisation de la rotation du quatrième ensemble (D) avec les trois premiers (A, B, C).
En termes d’utilisation, il est possible de plier et déplier les trois ensembles (A, B, C) en manipulant uniquement deux ensembles sur les trois.
Par exemple, il est possible de plier et déplier le siège pliable (1), en manipulant l’ensemble comportant le dossier (DO) et l’ensemble comportant les pieds arrière (PR), l’ensemble (B) comportant l’assise (AS) se positionnant automatiquement sur la bissectrice.
Il est possible également possible de plier et déplier le siège pliable (1), en manipulant l’ensemble comportant le dossier (DO) et l’ensemble comportant l’assise (AS), le dispositif (d1) selon l’invention fonctionnant en doubleur d’angle, l’angle entre l’ensemble comportant le dossier (DO) et l’ensemble comportant la paire de pieds arrière (PR) étant le double de l’angle entre l’ensemble comportant le dossier (DO) et l’ensemble comportant l’assise (AS).
Quand le quatrième ensemble (D) comportant la paire de pieds avant (PV) est synchronisé avec les trois premiers (A, B, C) il devient possible de plier et déplier le siège pliable (1) en manipulant deux ensembles parmi les quatre (A, B, C, D).
Dans ce cas, il est également possible de motoriser le pliage et le dépliage du siège pliable et de ses quatre ensembles (A, B, C, D), ce qui peut être avantageux pour une personne âgée ou handicapée.
En effet en fonction du type de siège pliable (1), l’angle du dossier (DO) par rapport à l’assise (AS) serait typiquement compris entre 90° et 120°.
Il est plus simple sans que cela soit obligatoire que les angles entre l’assise (AS) et les pieds arrière (PR) ainsi qu’entre l’assise (AS) et les pieds avant (PV) soit identiques à l’angle du dossier (DO) par rapport à l’assise (AS).
Il est avantageux que cet angle qui sera repris dans la limitation d’angle soit compris entre 105° et 120° pour une plus grande stabilité du siège pliable (1) en position dépliée.
Il est avantageux dans tous les cas, qu’au moins un dispositif (d1) de verrouillage supplémentaire sécurise la position dépliée, notamment pour des valeurs d’angle de dossier (DO) par rapport à l’assise (AS) proche de 90°.
En termes de procédé de fabrication, il est avantageux que le dispositif (d1) suivant l’invention soit réalisé par injection plastique à l’exception de l’axe amovible, de l’engrenage central (EC),de l’axe de l’engrenage central (AE) ou de l’arbre de transmission (AT) quand il existe.
Il est avantageux même de réaliser tout ou partie des quatre ensembles (A, B, C, D) par injection plastique intégrant ainsi les éléments (AA, AB, AC) du dispositif (d1) ou les éléments (BB, BD) du dispositif plus simple, notamment dans le cas de chaises pliantes d’enfant.
En termes d’application industrielle, l’invention s’applique au pliage d’objets pliables.
La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit pour une gamme de produits dans différents domaines.
Claims (12)
- Dispositif (d1) bissecteur, c’est-dire moyen quand trois ensembles (A,B,C) sont articulés sur un même axe pivot d’obliger un ensemble (B) d’être à la bissectrice des deux autres (A,C) caractérisé en qu’il comporte un premier secteur d’une roue dentée (R1) solidaire du premier ensemble (A), au moins un pivot (AE) sur lequel est monté à rotation un engrenage central (EC), pivot dont l’axe est solidaire de la rotation du deuxième ensemble (B), un deuxième secteur d’une roue dentée (R2) solidaire du troisième ensemble (C) et que l’engrenage central (C) s’engrène de chaque côté sur chacune des deux roues dentées (R1, R2) produisant des angles de rotations inversés des deux roues dentées mais égaux en valeur, partant d’une configuration où les trois ensembles (A, B, C) sont sensiblement parallèles et maintenant continument le deuxième ensemble (B) à la bissectrice des deux autres (A, C) jusqu’à l’angle d’ouverture maximum, par le fait que les deux roues dentées (R1, R2) comme l’engrenage (EC) sont des engrenages coniques, par le fait que le dispositif (d1) est contenu dans le volume d’un cylindre compact de quelques centimètres de diamètre est constitué de trois éléments (AA, AB, AC) qui assemblés possèdent toujours un degré de liberté en rotation et qui sont liés respectivement à chacun des trois ensembles (A, B, C), par le fait que le dispositif (d1) intègre des limitations d’angles indépendantes des engrenages pour qu’en configuration où les trois ensembles (A, B, C) sont quasiment parallèles ou qu’en configuration à l’angle d’ouverture maximum, ce ne soient pas les engrenages qui assurent les limitations d’angles et par le fait que le dispositif (d1) bissecteur intègre une articulation double rotative avec limitations d’angle, une limitation d’angle entre le premier ensemble (A) et le deuxième ensemble (B) et une limitation d’angle entre le deuxième ensemble (B) et le troisième ensemble (C).
- Dispositif (d1) selon la revendication 2 caractérisé par le fait qu’il comporte un axe amovible.
- Dispositif (d1) selon la revendication 2 caractérisée par le fait le premier élément (AA), le deuxième élément (AB) et le troisième élément (AC) comportent des secteurs (SA, SB, SC) représentant plusieurs dizaines de degrés d’angle.
- Dispositif (d1) selon la revendication 2 caractérisée par le fait l’articulation (AD) est hermaphrodite c’est-à-dire que les deux éléments en vis-à-vis comporte à la fois des secteurs angulaires (SA, SB, SC) et des logements angulaires en creux (CA, CB, CC), que le premier élément (AA) comporte des secteurs angulaires (SA) qui pénètrent dans le deuxième élément (AB). que le deuxième élément (AB) comporte des secteurs angulaires (SB) qui pénètrent dans le premier élément (AA) et dans le troisième élément (AC) et que le troisième élément (AC) comporte des secteurs angulaires (SC) qui pénètrent dans le deuxième élément (AB).
- Dispositif (d1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que le dispositif (d1) intègre également une fonction transmission mécanique sous la forme d’un arbre de transmission (AT) solidaire de l’engrenage central.
- Dispositif (d1) selon la revendication 5 caractérisé par le fait que l’arbre de transmission (AT) est connecté mécaniquement à un quatrième ensemble (D).
- Objet pliable caractérisé par le fait qu’il intègre au moins un dispositif (d1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.
- Objet pliable selon la revendication 7 caractérisé par le fait qu’il comporte au moins une assise, un dossier et une paire de pieds arrière, que le deuxième ensemble (B) comporte l’assise et les deux autres ensembles comportent pour l’un le dossier (DO) et pour l’autre la paire de pieds arrière (PR).
- Objet pliable selon la revendication 8 caractérisé par le fait qu’il comporte un quatrième ensemble (D) comportant une paire de pieds avant connecté mécaniquement par un arbre de transmission (AT) au dispositif (d1) selon la revendication 6.
- Objet pliable selon l’une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé par le fait qu’au moins un dispositif (d1) de verrouillage supplémentaire sécurise la position dépliée
- Procédé de fabrication du dispositif (d1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que le dispositif (d1) est réalisé par injection plastique à l’exception de l’axe amovible, de l’axe de l’engrenage central et de l’arbre de transmission (AT) quand il existe.
- Procédé de fabrication du dispositif (d1) selon la revendication 11 caractérisé par le fait de réaliser tout ou partie des quatre ensembles (A, B, C, D) par injection plastique intégrant ainsi les éléments du dispositif (d1).
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