WO2000072081A1 - Charniere de lunettes - Google Patents

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WO2000072081A1
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pusher
knuckles
branches
titanium
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Inventor
Claude Moenne
Luciano Serafini
André Gerbet
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Ln Industries S.A.
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    • G02—OPTICS
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    • G02C5/00—Constructions of non-optical parts
    • G02C5/22—Hinges
    • G02C5/2281—Special hinge screws
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C5/00—Constructions of non-optical parts
    • G02C5/22—Hinges
    • G02C5/2218—Resilient hinges
    • G02C5/2227—Resilient hinges comprising a fixed hinge member and a coil spring
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C2200/00—Generic mechanical aspects applicable to one or more of the groups G02C1/00 - G02C5/00 and G02C9/00 - G02C13/00 and their subgroups
    • G02C2200/20—Friction elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C2200/00—Generic mechanical aspects applicable to one or more of the groups G02C1/00 - G02C5/00 and G02C9/00 - G02C13/00 and their subgroups
    • G02C2200/26—Coil spring pushed upon actuation

Definitions

  • the present invention relates to a spectacle hinge comprising two knuckles articulated to each other by means of a screw and a first of which comprises an extension carrying a cam profile disposed between two branches of the second knuckle, a pusher being biased by an elastic element against the cam profile.
  • hinges are found on the market and include a cam and pusher mechanism which is generally satisfactory when the hinges are made of a metal with an adequate coefficient of friction.
  • eyewear frames are currently manufactured frequently in delicate, sticky materials, not very resistant to friction, with a high coefficient of friction, such as titanium or titanium alloys.
  • the known elastic hinges exhibit an unsatisfactory functioning giving rise to intense seizing, or even complete blocking.
  • the hinge wears out and breaks very quickly.
  • the object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks and the hinge in accordance with the present invention is characterized, for this purpose, by the fact that the two knuckles are made of a first material different from a second material constituting the pusher, the coefficient of friction of the first material on the second material being significantly lower than that of the first material on itself, the whole being shaped so that the two knuckles are not in direct contact with each other during their relative rotation. Thanks to these characteristics, the hinge according to the invention allows smooth, regular and precise operation. The wear of the parts is very greatly reduced; therefore the frame is of great strength and longevity.
  • the known drawbacks of frames made of delicate and gripping materials, such as titanium, are completely eliminated.
  • the pusher comprises two lateral parts interposed between said extension of the first knuckle and the two branches of the second knuckle, the two lateral pieces comprising oblong openings allowing the passage of the screw and the sliding of the pusher in the second knuckle.
  • a single piece serves as a pusher and as a separating element between the two knuckles, which ensures a particularly simple and efficient construction.
  • the pusher comprises a substantially cylindrical body slidably housed in a chamber of the second knuckle, this body being extended in the direction of the first knuckle by two lateral pieces and comprising a bearing surface situated between the two lateral pieces and intended to cooperate with the cam profile, the two lateral parts being shaped so as to fill the spaces provided between the extension of the first knuckle and the two branches of the second knuckle, and the body of the pusher being subjected to the action of a spring arranged in housing provided in the second knuckle.
  • the hinge is characterized by the fact that the two knuckles are made of titanium or a titanium alloy and by the fact that the pusher is made of one of the following materials: nickel silver, bronze, l stainless steel, galvanically treated steel, a friction-resistant polymer or a material which has undergone a surface treatment giving it a low coefficient of friction compared to titanium.
  • Figure 1 is a top view of this embodiment.
  • Figures 2 and 3 are sections along the plane A-A of Figure 1 of the embodiment in two positions of rotation.
  • Figures 4 and 5 show components of the hinge seen from above and from the side.
  • the hinge shown comprises two hinges 1 and 2 articulated to each other by means of a screw 3 with a tube.
  • the knuckle 1 has a bore 4 intended to cooperate with a corresponding part integral with the front part of the spectacle frame, and the knuckle 2 is provided with a bore 5 in which one of the branches of the spectacles is fixed. It is understood that the two knuckles could be reversed.
  • the knuckle 2 comprises a central extension 8 having a hole 9 for the screw 3.
  • This extension 8 is intended to take place between two branches 10.1 1 provided on the knuckle 1 opposite.
  • the two branches each have a bore 12,14 for the screw 3.
  • the knuckle 1 further comprises a central chamber 15 in which is slidably housed a pusher 16 subjected to the action of a coil spring 17 bearing firstly on the bottom of a bore 18 of the knuckle 1 and on the other hand on the bottom of a bore 19 of the pusher 16.
  • This pusher 16 has a cylindrical body 24 with two lateral parts
  • the two lateral parts 20,21 are inserted in the mounted position between the branches 12,14 of the knuckle 1 and the extension 8 of the knuckle 2 where they fill spaces 23 between the branches and the extension so that the two knuckles 1, 2 with their branches and the extension are not in contact with each other during their relative rotation.
  • the extension 8 has a front portion 25 having a shape in cam profile 26 with three substantially perpendicular surfaces.
  • This cam profile 26 cooperates with a bearing surface 27 provided between the two lateral parts 20, 21 of the pusher 16 which is biased by the spring 18 against the cam profile 26 so as to define at least one open position and one position closed of the glasses branch.
  • the branch can be opened approximately 30 ° beyond the open position and is then blocked by the surfaces 30 of the branches 10,12 touching the surfaces 31 of the knuckle 2. It is of course possible that these surfaces 30, 31 are shaped concentrically to allow an opening of at least 180 ° to the telescope branch.
  • the pusher 16 slides longitudinally in the central chamber 15 and its lateral parts 20, 21 are precisely guided by the oblong openings 14 leaving passage for the screw 3.
  • the latter is composed of a first part 33 with a head 34 and a threaded rod 35 screwed into a tube 36 with internal thread of a second part 37 comprising a head 38.
  • the tube 36 In the screwed position (fig. 1), the tube 36 is blocked against the head 34.
  • the length of the tube 35 is chosen so that the two heads 34,35 are housed in recesses 40,41 provided on the branches 10,11 without these branches 10,11 not are deformed one against the other so that the rotational movement of the branch is not prevented and so that the two lateral parts 20, 21 of the pusher can slide easily between the branches 10, 11 and the extension 8.
  • the two knuckles 1 and 2 are preferably made of titanium, the pusher 16 with its two lateral parts made of nickel silver or bronze, the first part 33 of the screw 3 made of stainless steel and the second part 37 with the tube 36 made of bronze or nickel silver.
  • the sliding friction coefficient of nickel silver or bronze on titanium is much lower than that of titanium on titanium.
  • the two titanium knuckles 1, 2 do not touch during their relative rotation due to the interposition of the side pieces 20,21, which allows regular operation.
  • the wear and tear of the various parts is very greatly reduced, due to the fact that the coefficient of friction of titanium with respect to nickel silver or bronze is very low compared to that of titanium on titanium.
  • the rotation is further facilitated by the fact that the tube 36 of the screw 3 is made of a material with a low coefficient of friction such as nickel silver or bronze.
  • This hinge in particular of the push mechanism, also makes it possible to eliminate any play between the two knuckles, while obtaining an easy rotation and well-defined stop positions.
  • the pusher could also be constituted by another material having a low coefficient of friction compared to the material of the knuckles, such as stainless steel, galvanically treated steel, by a material having undergone a surface treatment giving it a low coefficient of friction, for example a MoS 2 treatment with a friction-resistant polymer, such as tetrafluoroethylene.
  • the shape of the pusher may be different.
  • the material constituting the two knuckles may be of another nature, for example a titanium alloy or any other metal or alloy.
  • Knuckle 1 could present another number of branches and the cam profile could be arranged so as to determine a number of stop positions greater than two or three.

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Abstract

La charnière comprend deux charnons (1, 2) in titane articulés l'un à l'autre grâce à une vis à tube (3). Un poussoir (16) en maillechort ou en bronze est monté coulissant dans un premier charnon (1) et sollicité par un ressort (17) contre un profil de came (26) d'un prolongement (8) du second charnon (2). Le poussoir (16) comporte deux pièces latérales (20, 21) qui sont intercalées entre le prolongement (8) et deux branches latérales (10, 11) du premier charnon (1), et qui présentent des ouvertures oblongues (22) pour le passage de la vis (3). On obtient ainsi un fonctionnement particulièrement régulier sans à-coups de la charnière, tout en assurant une grande longévité, même avec des matériaux aussi grippants que le titane.

Description

CHARNIERE DE LUNETTES
La présente invention concerne une charnière de lunettes comprenant deux charnons articulés l'un à l'autre au moyen d'une vis et dont un premier comprend un prolongement portant un profil de came disposé entre deux branches du second charnon, un poussoir étant sollicité par un élément élastique contre le profil de came.
De telles charnières se trouvent sur le marché et comportent un mécanisme à came et poussoir donnant généralement satisfaction lorsque les charnons sont composés d'un métal à coefficient de frottement adéquat. Cependant, on fabrique actuellement les montures de lunettes fréquemment dans des matériaux délicats, grippants, peu résistants au frottement, à coefficient de frottement élevé, tels que le titane ou des alliages de titane. Pour ces matériaux, les charnières élastiques connues présentent un fonctionnement insatisfaisant donnant naissance à un grippage intense, voire blocage complet. En outre, la charnière s'use et se casse très rapidement.
Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités et la charnière conformément à la présente invention est caractérisée, à cet effet, par le fait que les deux charnons sont constitués par un premier matériau différent d'un second matériau constituant le poussoir, le coefficient de frottement du premier matériau sur le second matériau étant significativement plus faible que celui du premier matériau sur lui-même, le tout étant conformé de façon que les deux charnons ne soient pas en contact direct l'un avec l'autre lors de leur rotation relative. Grâce à ces caractéristiques, la charnière selon l'invention permet un fonctionnement sans à-coups, régulier et précis. L'usure des pièces est très fortement réduite; de ce fait la monture est d'une grande solidité et longévité. Les inconvénients connus des montures en matériaux délicats et grippants, comme le titane, sont complètement supprimés. Selon un mode d'exécution préféré, le poussoir comprend deux pièces latérales intercalées entre ledit prolongement du premier charnon et les deux branches du second charnon, les deux pièces latérales comportant des ouvertures oblongues permettant le passage de la vis et le coulissement du poussoir dans le second charnon.
Ces caractéristiques assurent une séparation efficace entre les deux charnons, tout en garantissant un fonctionnement précis, sans à-coups et une grande longévité. Une seule et même pièce sert de poussoir et d'élément de séparation entre les deux charnons, ce qui assure une construction particulièrement simple et efficace.
Avantageusement, le poussoir comprend un corps sensiblement cylindrique logé de façon coulissante dans une chambre du second charnon, ce corps étant prolongé en direction du premier charnon par deux pièces latérales et comportant une surface d'appui située entre les deux pièces latérales et destinée à coopérer avec le profil de came, les deux pièces latérales étant conformées de façon à remplir des espaces prévus entre le prolongement du premier charnon et les deux branches du second charnon, et le corps du poussoir étant soumis à l'action d'un ressort disposé dans un logement prévu dans le second charnon.
On obtient par ces caractéristiques une construction particulièrement simple d'un montage rapide et d'un coût de revient faible. Tout jeu entre les deux charnons est évité, tout en garantissant une rotation très douce et régulière.
De façon favorable, la charnière est caractérisée par le fait que les deux charnons sont constitués par du titane ou un alliage de titane et par le fait que le poussoir est constitué par l'un des matériaux suivants : du maillechort, du bronze, de l'acier inoxydable, de l'acier traité galvaniquement, une polymère résistant au frottement ou un matériau ayant subi un traitement de surface lui conférant un faible coefficient de frottement par rapport au titane. D'autres avantages ressortent des caractéristiques exprimées dans les revendications dépendantes et de la description exposant ci-après l'invention plus en détail à l'aide de dessins qui représentent schématiquement et à titre d'exemple un mode d'exécution.
La figure 1 est une vue de dessus de ce mode d'exécution.
Les figures 2 et 3 sont des coupes selon le plan A-A de la figure 1 du mode d'exécution en deux positions de rotation.
Les figures 4 et 5 représentent des éléments composant la charnière vus de dessus et de côté.
La charnière représentée comprend deux charnons 1 et 2 articulés l'un à l'autre au moyen d'une vis 3 à tube. Le charnon 1 présente un alésage 4 destiné à coopérer avec une partie correspondante solidaire de la partie frontale de la monture de lunettes, et le charnon 2 est muni d'un alésage 5 dans lequel est fixée une des branches de lunettes. Il est bien entendu que les deux charnons pourraient être intervertis.
Le charnon 2 comprend un prolongement central 8 présentant un perçage 9 pour la vis 3. Ce prolongement 8 est destiné à prendre place entre deux branches 10,1 1 prévues sur le charnon 1 opposé. Les deux branches comportent chacune un alésage 12,14 pour la vis 3.
Le charnon 1 comporte en outre une chambre centrale 15 dans laquelle est logé de façon coulissante un poussoir 16 soumis à l'action d'un ressort à boudin 17 prenant appui d'une part sur le fond d'un alésage 18 du charnon 1 et d'autre part sur le fond d'un alésage 19 du poussoir 16. Ce poussoir 16 possède un corps cylindrique 24 avec deux pièces latérales
20,21 munies de trous oblongs 22 destinés au passage de la vis 3. Les deux pièces latérales 20,21 s'intercalent en position montée entre les branches 12,14 du charnon 1 et le prolongement 8 du charnon 2 où ils remplissent des espaces 23 compris entre les branches et le prolongement de façon que les deux charnons 1 ,2 avec leurs branches et le prolongement ne soient en contact l'un avec l'autre lors de leur rotation relative.
Le prolongement 8 possède une partie frontale 25 présentant une forme en profil de came 26 avec trois surfaces sensiblement perpendiculaires. Ce profil de came 26 coopère avec une surface d'appui 27 prévue entre les deux pièces latérales 20,21 du poussoir 16 qui est sollicité par le ressort 18 contre le profil de came 26 de façon à définir au moins une position ouverte et une position fermée de la branche de lunettes.
Dans le mode d'exécution illustré, la branche peut être ouverte environ 30° au-delà de la position ouverte et est ensuite bloquée par les surfaces 30 des branches 10,12 touchant les surfaces 31 du charnon 2. Il est bien entendu possible que ces surfaces 30,31 soient conformées de façon concentrique pour permettre une ouverture d'au moins 180° de la branche de lunette. Pendant les mouvements d'ouverture et de fermeture le poussoir 16 coulisse longitudinalement dans la chambre centrale 15 et ses pièces latérales 20,21 sont guidées précisément par les ouvertures oblongues 14 laissant le passage à la vis 3.
Cette dernière est composée d'une première partie 33 avec une tête 34 et une tige filetée 35 vissée dans un tube 36 à filetage intérieur d'une seconde partie 37 comportant une tête 38. Dans la position vissée (fig. 1), le tube 36 vient se bloquer contre la tête 34. La longueur du tube 35 est choisie de façon que les deux têtes 34,35 se logent dans des creusures 40,41 prévues sur les branches 10,11 sans pour autant que ces branches 10,11 ne soient déformées l'une contre l'autre pour que le mouvement de rotation de la branche ne soit pas empêché et pour que les deux pièces latérales 20,21 du poussoir puissent coulisser facilement entre les branches 10,11 et le prolongement 8.
Les deux charnons 1 et 2 sont de préférence en titane, le poussoir 16 avec ses deux pièces latérales en maillechort ou en bronze, la première partie 33 de la vis 3 en acier inoxydable et la seconde partie 37 avec le tube 36 en bronze ou en maillechort. En effet, le coefficient de frottement par glissement du maillechort ou du bronze sur le titane est beaucoup plus faible que celui du titane sur titane.
Du fait de la construction particulière du poussoir 16 et de sa composition à faible coefficient de frottement, on obtient une rotation régulière, glissante et non bloquante, sans grippage, ni à-coups, d'un charnon par rapport à l'autre avec un fonctionnement précis et facile du mécanisme élastique 6 à came et poussoir.
En outre, les deux charnons en titane 1 ,2 ne se touchent pas lors de leur rotation relative vu l'interposition des pièces latérales 20,21 , ce qui permet un fonctionnement régulier. L'usure des différentes pièces est très fortement réduite, du fait que le coefficient de frottement du titane par rapport au maillechort ou au bronze est très faible en comparaison de celui du titane sur titane. La rotation est en outre facilitée du fait que le tube 36 de la vis 3 est constitué en un matériau à faible coefficient de frottement tel que le maillechort ou le bronze. La construction particulière de cette charnière, en particulier du mécanisme à poussoir, permet également de supprimer tout jeu entre les deux charnons, tout en obtenant une rotation aisée et des positions d'arrêt bien définies.
Il est bien entendu que le mode de réalisation décrit ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et qu'il peut recevoir toutes modifications désirables à l'intérieur du cadre tel que défini par la revendication 1. En particulier, le poussoir pourrait également être constitué par un autre matériau présentant un faible coefficient de frottement par rapport au matériau des charnons, tel que l'acier inoxydable, l'acier traité galvaniquement, par un matériau ayant subi un traitement de surface lui conférant un faible coefficient de frottement, par exemple un traitement au MoS2, par un polymère résistant au frottement, tel que le tétrafluoréthylène.
La forme du poussoir pourra être différente. Le matériau constituant les deux charnons pourra être d'une autre nature par exemple un alliage de titane ou tout autre métal ou alliage. Le charnon 1 pourrait présenter un autre nombre de branches et le profil de came pourrait être agencé de façon à déterminer un nombre de positions d'arrêt supérieur à deux ou trois.

Claims

REVENDICATIONS
1. Charnière de lunettes comprenant deux charnons (1 ,2) articulés l'un à l'autre au moyen d'une vis (3) et dont un premier (2) comprend un prolongement (8) portant un profil de came (26) disposé entre deux branches (10,1 1) du second charnon (1), un poussoir (16) étant sollicité par un élément élastique (17) contre le profil de came (26), caractérisée par le fait que les deux charnons (1 ,2) sont constitués par un premier matériau différent d'un second matériau constituant le poussoir (16), le coefficient de frottement du premier matériau sur le second matériau étant significativement plus faible que celui du premier matériau sur lui- même, le tout étant conformé de façon que les deux charnons (1 ,2) ne soient pas en contact direct l'un avec l'autre lors de leur rotation relative.
2. Charnière selon la revendication 1 , caractérisée par le fait que le poussoir (16) est conformé de façon à constituer un élément de séparation intercalé entre les deux charnons (1 ,2).
3. Charnière selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que le poussoir (16) comprend deux pièces latérales (20,21) intercalées entre ledit prolongement (8) du premier charnon (2) et les deux branches (10,11) du second charnon (1), les deux pièces latérales comportant des ouvertures oblongues (22) permettant le passage de la vis (3) et le coulissement du poussoir (16) dans le second charnon (1).
4. Charnière selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le poussoir (16) comprend un corps sensiblement cylindrique (24) logé de façon coulissante dans une chambre (15) du second charnon (1), ce corps étant prolongé en direction du premier charnon (2) par deux pièces latérales (20,21) et comportant une surface d'appui (27) située entre les deux pièces latérales et destinée à coopérer avec le profil de came (26), les deux pièces latérales étant conformées de façon à remplir des espaces (23) prévus entre le prolongement (8) du premier charnon (2) et les deux branches (10,1 1) du second charnon (1), et le corps du poussoir étant soumis à l'action d'un ressort (17) disposé dans un logement (18) prévu dans le second charnon (1).
5. Charnière selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la vis (3) comporte une première partie (33) avec une première tête (34) solidaire d'une tige filetée (35) destinée à coopérer avec un tube fileté (36) solidaire d'une seconde tête (38) d'une seconde partie (37), la longueur du tube (36) étant telle que ce tube (36) est bloqué en position vissée contre la première tête (34) sans déformer les deux branches (10,1 1) du second charnon (1).
6. Charnière selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les deux charnons sont constitués par du titane ou un alliage de titane et par le fait que le poussoir est constitué par l'un des matériaux suivants : du maillechort, du bronze, de l'acier inoxydable, de l'acier traité galvaniquement, une polymère résistant au frottement ou un matériau ayant subi un traitement de surface lui conférant un faible coefficient de frottement par rapport au titane.
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CH94099A CH693189A5 (fr) 1999-05-19 1999-05-19 Charnière de lunettes.
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