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pereetisaeraentg dans le eharnières .
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par
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Monsieur Wil.Lia-M ,Bert:ram,, Y 0 U I4 G '*
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la présente invention est relative aux thara nières ou dispositifs de charnières et un de ses 08N
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jets consiste en un dispositif de la nature suivant
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laquelle , lorsque des éléments ou bras montés de fa gavl à pivoter ( appelés et-après d'une façon plus bre"' ve "bras") ont été placés dans une relation angulaire l'un par rapport à l'autre , ils ne peuvent être lépla aés de façon à augmenter ou à diminuer l'angle formé
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entre eux ou ils ne peuvent être dé:..lacés1Jl"ur augmen- sa;
r ter\urd1m1nuer oet angle. au moyen d'une foroe ap,11-
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quée aux extrémités extérieures des bras ou à l'extré- mité d@un bras eu aux parties ou à l'une de ces parti** es auxquelles les feras sont fixés ,
Un autre objet de la présente invention consis- te en un dispositif de ce genre dans lequel la rela- tion angulaire des bras peut être Notifiée au suscep- tible d'être modifiée,en actionnant des dispositifs de commande dans ce but qui font partie de l'ensemble de la charnière .
On autre objet de l'invention consiste en un dispositif du genre dans lequel la relation angulaire des bras peut être augmentée ou diminuée à. volonté , en agissant sur des organes de aaneeuvre prévus dans de but ,faisant partie de l'ensemble de la charnière ,et encore un autre objet consiste en un dispositif ,0 comme il vient d'être décrit qni se bloquera de lui-même. c'est-à-dire un dispositif dans lequel la relation an- Salaire des bras peut être modifié.,seulement en agissant sur les organes de Manoeuvre destinés à. ce but ,et non en appliquant une force aux extrémités extérieures des bras ,ou à l'une ou l'autre de ces extrémités, ou à des parties ou à.
l'une ou l'autre de ces parties auxquelles les bras sont fixés . uncore un autre objet de la présente invention consiste en un dispositif de ce genre ,qui est d'une construction simple et économique, d'apparence externe net- te pouvant être facilement actionné par une seule main,en vue de modifier l'inclinaison de supports ou plateaux d'éta- lage montés sur piédestaux ,de pare -brises sur automobiles, de miroirs ventilateurs , fenêtres oscillantes, trans-0
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metteurs de téléphone , télescopes, niveaux où articles analogues, ayant la caractéristique d'être à blocage auto" matique comme ci-dessus indiqué
Avec ces objets et d'autres en vue , la pré- sente invention comprend des bras montés de façon à se mouvoir angulairement autour d'un axe commun ,
un organe mobile radialement ,relié de façon fonctionnelle à ces bras d'une manière telle que la distance radia- le de cet organe par rapport à l'axe, varie avec la variation de la relation angulaire desdits bras ,et an arrêt pour cet organe , réglable dans sa distance radiale, de cet @ axe. L'arrêt peut agir pour li- miter le mouvement de cet organe,soit radialement vers l' extérieur, soit radialement vers l'intérieur ,soit dans les deux sens,et en outre , le réglage de l'arrêt peut être utilisé pour refouler cet organe vers du loin de cet axe@@@@ en vue de faire varier la relation angulaire de ces bras .
Dans ces conditions,l'organe mobile radialement peut consister en un tenon goupil- le ou organe analogue et l'arrêt ou organe de manoeuvre peut consister en un organe rotatif ,monté de façon à tourner à volonté autour de cet axe et comprenant un chemin en came agissant sur cet organe mobile radia.. lement ,pour le rapprocher ou l'écarter de 1*axe ,par la rotation de cet organe rotatif .
Un dispositif préféré rentrant dans le ca- dre de la présenteinvention.peut comprendre des bras montés à pivot autour d'un axe, un disque .plaque ou organe analogue de manoeuvre ,ou son équivalent , non* té pour être déplacé angulai rement autour du même axe , un chemin en came tel qu'une rafnure , gorge ou
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analogue, pratiquée dans ou sur ce disque ou analogue, qui se trouve entièrement,ou dont une ou plusieurs parties se trouve on se trouvent dans une direction ayant des composantes à la fois radiales et circenfe- rentielles.par rapport à 1*axe , un chemin en came, tel qu'une gorge, rainure ou analogue, pratiquée dans ,eu sur chaque bras,ou sur un bossage ,disque plaque ou analogue, fermé sur ou transporté par chaque bras,
ces deux chemins existant dans des directions auant des composantes à la fois radiales et cirqonférentielles. ou bien un chemin dans cette direction et l'autre ra- dial, et étant incliné*' l'un- par rapport à l'autre, lorsqu'ils sont superposés,et un dispositif tel qu'un tenon, goupille ou analogue, pénétrant dans les chemins en came du disque de manoeuvre ou analogue et dans les deux chemins en case des bras .
C 'est ainsi par exemple que dans une forae envisagée,les bras comprennent des organes en forme de U , constituée par du métal en feuille , les extrémi- tés ouvertes de l'U. s'entrecroisant ou se superpo- sont et un axe commun étant prévu pour passer à. travers les trous pratiquée dans ces organes,de façon qu'ils puissent prendre un mouvement angulaire relatif les extrémités fermées de l'U étant éloignées de l'axe , Entre les branches des organes en U ainsi assemblés est monté de façon rotative, sur le même axe, se trouve un disque de manieuvre.avant une raînur en spirale ou en came analogue, découpée à. travers ce disque de l'une de qes faces à l'autre .
x travers cette fente en came peut passer un tenon métallique, faisant saillie au -
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del à des faces du risque sur chaque coté et qui s'engage dans les rainures inclinées ou incurvées, pratiquées dans chaque branche des bras ,les rainures ou fentes d'un tras étant inversées,dans leur courbure ou inclinaison, par rapport aux rainures ou fentes de l'autre bras , Des plaques ou disques formant couvercle convenable,peuvent être disposés sur chaque côté ,ces disques étant enfilés sur les extrémités en saillie de l'axe,par exemple et pou- vant être fixés au moyen d'écrous se vissant sur les ex- trémités de l'axe,qui sont filetées dans ce but ,
Le disque de manoeuvre peut avoir un diamètre tel que ce disque se projette quelque peu au-delà des bras et des plaques de couverture ,de façon qu'il puisse facilement tourna, en agissant avec les doigts et son bord peut ê tre moleté,pour faciliter la rotation.
Avec un tel dispositif,si un bras est maintenu ou eet fixé sur un support quelconque,tel qu'uh piédestal ou organe anale- gue, et qu'in fasse tourner le disque de manoeuvre avec les doigts, on modifiera la relation angulaire de l'autre bras,par rapport au premier , L'inclinaison de la rainure en came dans le disque central,par rapport au point axial, est de préférence lente comité facteur pour la réalisation de la caractéristique de blocage automati- que .Les plaques de couverture peuvent affecter la forme de rondelles à ressort ,ou bien ,on peut interposer des rondelles à ressort,entre ces plaques et les branches des bras,en vue de réaliser une pression ou friction convenable,sans liaison des parties, par le serrage des écrous au degré désiré ,
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Dan ne variante on peut employer deux disques de manoeuvre ,répartis de part et d'autre des-extrémités internes raf nurées des bras, le tenon s'étendant d'un disque à. l'attire ,ou bien on peut employer seulement un tel disque sur un côté .Dans une autre variante , en peut monter deux ou un plus grand nombre de ces disposi- tifs, à une certaine distance les uns des autres, sur un axe commun ,le ou les disques de manoeuvre de chaque dispositif étant fixés sur cet axe,de telle façon que la rotation du ou des disques d'un dispositif produira la rotation semblable du ou des disques de l'autre ou des autres dispositifs ;
ou bien encore ,on peut prévoir un bouton ou disque de manoeuvre indépendant fixé sur l'axe et grace à la rotation duquel ,tous les disques de tous les dispositifs montés sur l'axe,serrât amenés à tourner de façon semblable .
Afin que l'invention soit clairement apprise, elle sera maintenant décrite plus complètement ,en se ré- férant aux dessins annexés,sur lesquels la figure 1 montre ,en perspective,les parties séparées constituant une charnière suivant la présente invention ,
La figure 2 est une vue latérale de la charnière montée sans lesplaques de couverture ,
La figure 3 est une vue semblable ,mais les bras occupent une position angulaire différente de celle de la figure 1.
La figure est une vue latérale d'un support ou plateau d'étalage, monté sur un piédestal au moyen d'une charnière établie suivant la présente invention,
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La figure 5 est une vue antérieure d'un pare-brise d'automobile, monté au moyen de dispositifs à charnière, établis suivant la représente invention ;
et
La figure 6 en est une vue latérale ,
La charnière représentée sur les figures de 1 à 4 inclusivement,comprend deux bras en forme d'U ., 1 et 2, dont les extrémités ouvertes 5 et 6 s'enchevêtrent ou se recouvrent , un axe commun 16 étant prévu pour passer à travers les trous 7 et 8 .pratiqués dans les bras, de façon qu'ils puissent prendre un pouvement angulaire , les parties 3 et 4 raccordant les bras étant éloignées de l'axe . Entre les branches des bras en forme d'U ain- si assemblés et montés de façon rotative sur le même axe 16 ,se trouve un disque de Manoeuvre 111 ,dans lequel est découpée,d'une face à l'autre , une fente 12 .formant came en spirale et un orifice est également percé à travers ce disque .
A travers la fente en came passe un tenon métallique 13 , faisant saillie au-delà des faces du disque, de part et d'autre de ce dernier et ce tenon pénètre dans les rainures incurvées 9 et 10 ,formées dans chaque branche des bras,les rainures 9 d'un bras aant une courbure ou inclinaison inversée par rapport aux fentes 10 de l'autre bras .
L1 y ,lieu d'observer que ces fetes ont des directions possédant des composantes à. la fois radiale et circonférentielle Des plaques de couverture 14 et 15 sont prévues peur les côtés exté- rieurs de l'assemblage , ces plaques possédant des ouver- tures centrales 19 qui s'enfilent sur les ex- trémités en saillie de l'axe 16 et y sont fixées par des écrous 18 se vissant sur les extrémités 17 de l'axe ,qui
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est fileté dans ce but La relation des parties, après leur assemblage, sera facilement comprise en considérant comment les parties séparées représentées sur la figure 1, seraient assemblées en les prenant dans les positions représentées .
Le bras 1 est déplacé dans la direction du disque de manoeuvre 11, jusqu'à ce que les extrémités ouvertes 5 ,embrassent ce disque 11, les orifices 7 de ces extrémités ouvertes, coïncidant avec l'orifice 21 du disque .Dans cette position,l'extrémité extérieure des rai nures ou fentes 9, coïncidera avec la fente en spirale 12 vers la position 9a environ .
La largeur entre les extrémités ouvertes 5 du bras 1 est telle que ces extrémités viennent en contact avec les facesdu disque de manoeuvre 11, arec un frottement de glissement .On déplace alors l'autre bras 2 dans la direction du disque et par suite dans une direction diamétralement opposée à celle suivant laquelle le bras 1 a été déplacé, jusqu'à ce que les extrémités ouvertes 6 de ce bras 2 embrasa sent les extrémités ouvertes 5 du bras 1, les orifices 8 du bras 2 coïncidant avec les orifices 7 du bras 1 et l'orifice 21 du disque 11.
Dans cette position, l'extré- mité extérieure des fentes 10 du bras 2 coïncident avec les extrémités extérieres des fentes 9 du bras 1 et avec la position 9a ci-dessus mentionnée de la raînu- re en came 12 dans le disque 11. La largeur entre les ex- trémités ouvertes 6 du bras 2 est telle que ces extrémi-9
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tés embrassent les faces extérieures des extrémités 5 extérieures du bras 1 avec un frottement de glissement , En supposant que L'extrémité inférieure de l'axe 16 ait été munie d'un écrou semblable à l'écrou 18 de façon à
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fixer sur l'axe la plaque de couverture inférieure 15 , on soulève la plaque et l'axe et ce dernier est enfilé à travers les ouvertures coïncidantes 7,
8 et 21, jusqu'à ce que la plaque 15 s'appuie contre la face intérieure de la franche inférieure 6 du bras 2 . On laisse alors tomber le tenon 13 à travers les extrémités extérieures coïncidantes des raînureepu fentes 9 et 10 et la por- tion 9a de la fente en came 12 du disque 11, de sorte que son extrémité inférieure vienne s'appuyer sur la plaque inférieure de couverture 15 et la longueur du tenon 13 est telle que dans cette position,son extrémité supérieure se trouve de niveau avec la surface supérieure de l'extrémité extérieure supérieure 6 du bras 2 en forme d'U , On peut maintenant considérer la figure 2 comme étant une vue des parties assemblées comme il vient d'être dit, et avant que la plaque de couverture supérieure 14 soit appliquée Finalement ,
on applique la plaque de couverture 14 en faisant passer l'orifice 19 sur l'extrémitésupérieure filetée 17 de l'axe 16 et en appliquant ensuite l'écrou supérieur 18 , la longueur de l'axe permettant la mise en place de cet éorou . Le dis- que de manoeuvre 11 a un diamètre tel que ce disque se projette quelque peu au-delà des extrémités ouvertes des bras en forme d'U et des plaques de couverture, comme le montrent clairement les figures 2 et 3 ,de telle sorte qu'- on peut facilement le faire tourner avec les doigts et son bord peut être moleté pour faciliter sa rotation.
Le fonctionnement sera maintenant clairement compris par l'examendesfigures 2 et 3 ,En supposant (voir figure 2)que le bras 2 est fixé, le bras 1 étant
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libre ,et qu'on tourne le disque 11 dans le sens des aiguilles d'unemontre , la rainure en spirale fera mou- vair le tenon 13 liions des fentes fixes 10 , du bras fixe 2 vers l'axe de l'assemblage . Homme le tenon 13 est obligé de se déplacer dans la rainure fixe 10 et comme ce tenon s'engage également dans les rainures du bras libre 1, ce dernier sera déplacé dans le sens des
Aiguilles d'une montre,autour de l'axe au fur et à mesure que le disque de manoeuvre est ainsi tourné .
La figure 3 montre la relation des parties lorsque le disque a été tourné plutôt plus de 180 , Par un autre mouvement du disque 11,le tenon 13 .amènera finalement les extrémités intérieures des rainures ou fentes 9 en coïncidence avec les extrémités intérieures des fentes 10 et ceci cons** tituera la limite de mouvement dans cette direction. Avec la ''ente en came 12 et les fentes 9et 10,telles qu'elles sont représentées,une révolution complète du disque effec tuera un déplacement angulaire du bras 1 par rapport au bras 2 ,plutôt inférieur à. 90 , Sa une fente en came avec une inclinaison plus abrupte jusqu'à l'axe était choisie , le déplacement angulaire du disque 11 pour un déplacement angulaire donné du bras 1 serait réduît .
Une inclinaison lente de la rainure en came 12 ,donne toutefois, la caractéristique de blocage automatique .
Afin d'assurer la caractéristique de blocage automatique d'une façon complète ,pour n'importe quelle position des parties, par exemple pour la position représentée sur les figures 2 ou 3 ,l'angle entre la tangente à la fente 10 à. la position du tenon,et la normale à la tangente à la paroi de la fente en spirale au point de contact avec le tenon, toit être inférieur à "l' angle de frottement"
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de la seience de la mécanique.
D'une façon générale, pour obtenir la caractéristique de blocage automatique, les diverses fentes sont choisies de façon que la direction de la pression et de la réaction, telle qu'elle est déterminée par la fente 10 entre le tenon et la paroi de la fente en spirale formant came, est sensiblement perpendiculaire à;, la tangente à la courbe de la fente en spirale au point de contact.
La courbure des fentes 9 et 10 représentée sur le dessin est choisie pour rendre le mouvement angulaire du bras 1 proportionnel au mouvement angulaire du disque de manoeuvre 11. Dans ces conditions, en supposant que les rainures sont droites entre leurs points terminaux repré- sentes et en supposant que le déplacement radial de la fen- te en spirale est proportionnel au déplacement angulaire, lorsqu'on agit, en premier lieu, sur le disque 11 pour dé- placer les parties des positions représentées sur la figure 2, un déplacement angulaire donné du disque 11 produira un certain déplacement angulaire du bras 1, mais pour des dé- placements angulaires successifs égaux du disque de manoeu- vre 11, les déplacements successifs angulaires du bras 1 a augmenteront successivement* Par une simple construction géométrique,
les courbes des fentes 9 et 10 peuvent être tracées pour donner le déplacement proportionnel, lorsque cela est désiré, ou pour donner n'importe quelle autre re- lation désirée entre les deux déplacements.
Il y a lieu de noter (voir figure 2) que lorsque le tenon 13 se trouve à. l'extrémité extérieure des fentes 9 et 10 et qu'il est par suite empêché de tout nouveau mou- vement l'écartant de l'axe de l'ensemble, l'extrémité de la fente en spirale 12 dans le disque 11 est encore à une cer- taine distance de ce tenon. Ceci est pour permettre aux parties d'être serrées en faisant tourner à forge le dis-
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que 11 en sens inverse d'une aiguille de montre . Ceci permet l'élimination de tout jeu ou réaction-possible dans la position représentée sur les figures 2 et 4, ce qui est fréquemment un avantage.
La figure 4 représente l'application du dispositif à un piédestal pour supporter un plateau d'étalage. La fourche 4 du bras 2 est montée au sommet d'un piédestal
22 et la fourche 3 du bras 1 porte un plateau d'étalage
23, Le bras 1 avec le plateau 23 est représenté en traits pleins dans la position correspondant à la figure 2 et en traits-pointillée à la position correspondant à la fi- gare 3.
Les figures 5 et 6 montrent un pare-brise à pivot pour automobile, monté à pivot et susceptible de fonction- ner par des dispositifs et procédés semblables à ceux qui viennent d'être décrits, 24 est la glace du pare-brise maniée dans un cadre 25. 26 sont des montants fixes, sup- portés par le véhicule et constituant le support du pare- brise. Ce pare-brise est monté sur les montants 26 par deux dispositifs à charnières semblables à ceux décrits, un dispositif de chaque côté, Le dispositif à charnière placé à droite est représenté en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 6 mais pour simplifier le dessin, en a supprimé les fentes découpées par cette coupe.
Les deux disques de manoeuvre 11, au lieu d'être mtetai montés librement sur un axe sont montés sur une portion carrée 29 d'un arbre 27 possédant des portions circulaires 30, 31, tournant librement dans les orifices centraux des extrémités 5,6 des bras 1, 2, Les plaques de couverture 14 et 15 sont, dans le dispositif assemblé, retenues en- tre un épaulement 33 formé sur l'arbre 27 et l'écrou 34.
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Sur l'arbre 27 est rigidement monté un disque moleté 28 de telle sorte qu'en,faisant tourner ce disque , l'arbre
27et avec lui les deux disques de manoeuvre 11 tournent en actionnant ainsi les dispositifs à charnière, de la manière décrite en se référant aux figures 2 et 3. En se référant à la vue latérale de la figure 6, les bras 1 et 2 sont conformés de façon quelque peu différente de celle représentée sur les figures de 1 à 4 inclusivement.
2 désigne le bras fixe dont la fourche 4 est montée par des vis 32 sur le montant 26 et 10 désigne les fentes de ce bras indiquées en traits pointillés, 1 est le bras mo- bile , dont la fourhhe 3 est montée par des vis 32 sur le châssis 25 du pare-brise, et 9 désigne les fentes de ce bras, indiquées en traits pointillés. Les bras sont conformés de telle sorte que lorsque les diverses fentes 9, 10, 12 sont dans des positions correspondant à la figu re 2, les fourches 3 et 4 sont en alignement pour la po- sition fermée du pare-brise.
On comprendra..facilement de la description précédente du dispositif représenté sur les figures 2 et 3 que, si le disque 28 tel qu'il est vu sur la figure 6. est tourné en sens inverse des aiguilles d'une montre, le bras 1 et avec lui le pare-brise sera basculé vers la droite. Bien que la suspension du pare- brise qui vient d'être décrite est principalement destinée à être actionnée par le disque 28, cette suspension peut évidemment être actionnée en faisant tourner l'un ou l'- autre des disques ll. ce qui aura pour effet de faire tourner simultanément l'autre disque 11 au moyen de l'ar- bre 27.
Il y a lieu de comprendre que si les fentes 9 ou 10 d'un bras se trouvent-dans des directions ayant des com- posantes à la fois radiales et circonférentielles , les
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fentes de l'autre bras peuvent se trouver dans une direction radiale. Ceci donnera la même action que celle décrite en se référant à la charnière ayant des rainures ou fentes dans chaque bras avec des composantes radiales et circonféren- tielles comme il est représenté sur les dessins.