Charnière. La présente invention a pour objet une charnière, caractérisée en ce que ses battants sont constitués par des pièces en forme d'U qui s'engagent l'une dans l'autre et dont les parties latérales présentent des fentes ayant des directions différentes poux chacun des deux battants, les intersections de ces fentes étant traversées par un organe soumis à l'ac tion de moyens prévus pour l'éloigner res pectivement le rapprocher de l'axe d'articu lation des battants, cet organe agissant à son tour sur les bords des fentes dans les quelles il est engagé de manière à provoquer un déplacement angulaire relatif desdits bat tants.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une char nière selon l'invention.
La fig. 1 est une vue en perspective des pièces de cette charnière; Les fig. 2 et 3 représentent cette même charnière complètement montée et dont les battants occupent des positions relatives dif férentes; Les fig. 4 et 5 montrent, l'une un pié destal d'étalage pour vitrines et l'autre une glace pare-brise d'automobile auxquels est appliquée la charnière selon l'invention; La fig. 6 est une vue latérale de l'objet représenté en fig. 5;
La charnière représentée (fig. 1 à 4) com porte deux battants constitués par des pièces 1 et 2 en forme d'U qui s'engagent l'une dans l'autre et dont les parties latérales 5 et 6 sont percées de trous 7 et 8 au travers desquels passe un axe d'articulation 16. Les parties .3 et 4 des pièces 1 et 2 sont pourvues de moyens non représentés destinés à fixer la charnière aux objets qu'elle doit relier. En tre les ailes des pièces en forme d'U, assem blées par l'axe 16, se trouve un disque de manoeuvre 11 dans lequel sont prévus une fente spiraliforme 12 et un trou 21.
A tra vers la fente 12 passe une tige 13 faisant saillie au delà des faces du disque de part et d'autre de ce dernier et qui pénètre dans des fentes incurvées 9 et 10 pratiquées dans chaque aile des battants, les fentes 9 d'un battant ayant une courbure de sens inverse par rapport à celle des fentes 10 de l'autre battant. Des plaques de couverture 14 et 15 sont prévues pour les côtés extérieurs de la charnière pour maintenir en place la tige 13. La plaque 14 possède une ouverture centrale 19 qui s'engage sur une extrémité de l'axe 16 et y est fixée par un écrou 18 se vissant sur l'ex- tr6mité, filetée 17 de l'axe.
La plaque 15_. est rivée à l'extrémité 20 dudit axe 16. L'assem blage des pièces représentées séparément en fig. 1 se fait de la manière suivante: Le battant 1 est déplacé dans la direction du dis que de manoeuvre 11 jusqu'à ce que les ailes 5 enserrent ce disque 11, les trous 7 de ces ailes coïncidant avec le trou 21 du disque. Dans cette position, l'extrémité extérieure des fentes 9 coïncidera avec la fente en spi rale 12 vers la position 9a environ. L'espace disponible entre les ailes 5 du battant 1. est tel que ces ailes viennent en contact à frot tement doux avec les faces du disque de ma- nceuvre 11.
On déplace ensuite l'autre bat tant 2 dans la direction du disque 11 jus- qu'à ce que les ailes 6 de ce bras enserrent les ailes 5 du battant 1, les trous 8 du bras 2 coïncidant avec les trous 7 du battant 1 et le trou 21 du disque 11. Dans cette position, les extrémités extérieures des fentes 10 du) battant 2 coïncident avec les ex trémités extérieures des fentes 9 du battant 1 et avec la position 9a ci-dessus mentionnée de la fente 12 du disque 11. L'espace entre les ailes 6 du bras 2 est tel que ces ailes en serrent les faces extérieures des ailes 5 du battant 1 avec un frottement de glissement. L'axe 16 muni de la plaque 15 est alors in troduit dans le canal formé par les trous 7, 8 et 21 des pièces 1, 2 et 11 jusqu'à ce que la plaque 15 s'appuie contre la face infé rieure de l'aile 6 du battant 2.
On laisst, alors tomber la tige 1.3 à travers les extrémi tés extérieures coïncidentes des fentes 9 et 10 et la position 9a de la fente 1.2 du disque 11, de sorte que son extrémité inférieure vienne s'appuyer sur la plaque inférieure de cou verture 15 et la longueur de la tige 13 est telle que, dans cette position, son extrémité supérieure se trouve de niveau avec la sur- face supérieure de l'aile supérieure 6 du bat tant 2.
La fig. 2 est une vue des parties as semblées comme il vient d'être dit, la plaque de couverture supérieure 14 n'étant pas -(,u- core en place. Finalement, on applique la plaque de couverture 14 en faisant passer l'orifice 19 sur- l'extrémité supérieure filetée 17 de l'axe 16 et en appliquant ensuite l'é crou supérieur 18.
Le disque de manoeuvre 111 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 cou verture, comme le montrent. clairement les fig. 2 et 3, de telle sorte qu'on peut facile ment le faire tourner avec les doigts et son bord peut être moleté pour faciliter sa rota tion.
Le fonctionnement de la charnière est le suivant: ' En supposant (voir fig. 2) que le battant 2 est fixé, le battant 1 étant libre, et qu'on tourne le disque 11 dans le sens des aiguil les d'une montre, la fente en spirale 12 fera mouvoir la tige 13 le long des fentes fixes 10 du battant fixe 2 vers l'axe 16. Comme la tige 13 est obligée de se déplacer-dans la fente fixe 10 et comme elle s'engage égale ment dans les fentes du bras libre 1, ce der nier sera déplacé dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe 16 au fur et à mesure que le disque de manoeuvre 11 est ainsi tourné.
La fig. 3 montre les positions relatives des battants lorsque le disque 11 a été tourné d'environ 180 . En poursuivant ce mouvement du disque 11, la tige 13 amè nera finalement les extrémités intérieures des fentes 9 en coïncidence avec les extrémi tés intérieures des fentes 10 et ceci consti tuera la limite du mouvement dans cette di rection.
Avec la fente 12 et les fentes 9 et 10, telles qu'elles sont représentées, une ré volution complète du disque 11 provoquera un déplacement angulaire du battant 1 par rapport au battant 2 ayant une amplitude d'environ 90 . Suivant que la pente de la fente spiraliforme 12 du disque 11 est plus ou moins forte, on obtiendra un rapport va- niable entre l'amplitude du mouvement dudit disque et du battant mobile.
On peut donc calculer cette pente de telle sorte qu'il se pro duise un blocage automatique par frotte ment, c'est-à-dire de telle sorte qu'il soit im possible de déplacer le battant mobile autre ment qu'en agissant sur le disque 11." Dans ce cas, il faudra que l'angle d'inclinaison formé par la tangente à la fente spiraliforme et le rayon du disque 11 soit inférieur à l'angle de frottement comme dans la théorie du plan incliné. En d'autres termes, il fau dra, pour qu'il y ait blocage automatique de la charnière, que la tangente trigonométrique de l'angle susmentionné soit inférieure; en valeur absolue, au coefficient de frottement des matériaux constituant le disque 11 et la tige 13.
La courbure des fentes 9 et 10 représen tée sur le dessin est choisie pour- rendre le mouvement angulaire du battant 1 propor tionnel au mouvement angulaire du disque de manoeuvre 11. En supposant que lesdites fentes 9 et 10 sont rectilignes et que le dé placement radial de la tige 13 résultant de la forme de la fente 12 est proportionnel au déplacement angulaire du disque 11, des dé placements angulaires successifs égaux du dit disque produiront des déplacements suc cessifs angulaires du battant 1 dont l'ampli tude augmentera progressivement.
Par une construction géométrique très simple des fen tes 9 et 10, il est possible de donner au rap port entre le déplacement angulaire du dis que 1.1 et le déplacement angulaire résultant du battant mobile n'importe quelle valeur.
On voit en fig. 21 que, lorsque la tige 18 est parvenue aux extrémités des fentes 9 et 10, tout mouvement de cette tige étant à ce moment rendu impossible, l'extrémité de la fente 12 dans le disque 11 est encore à une certaine distance de cette tige. Cette dispo sition est prévue pour permettre de bloquer le battant mobile de la charnière en faisant tourner à force le disque 11 en sens inverse d'une aiguille de montre. Ceci permet l'éli mination de tout jeu ou réaction possible dans la position rëpréseritée sur les fig. -2 et 4, ce qui est fréquemment un avantage.
La fig. 4 représente l'application d'une charnière selon l'invention à un piédestal pour supporter un plateau d'étalage. La par tie 4 du battant 2@ est montée au sommet d'un piédestal 22 et la partie 8 du battant 1 porte un plateau d'étalage 28. Ce battant 1 avec le plateau 2.3 est représenté en traits pleins dans la position correspondant à la fig. 2 et en traits pointillés à la position correspondant à la fig. 3.
Les fig: 5 et 6 montrent un pare-brise d'automobile articulé au moyen d'une char nière selon l'invention. 24 désigne la glace du pare-brise montée dans un cadre 25. 26 sont des montants fixes supportés par le vé hicule et constituant le support du pare-brise. Ce dernier est relié aux montants 26 par deux charnières semblables à celles ci-dessus décrites. La charnière de droite est représen tée en coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 6. Pour simplifier le dessin, on a sup primé les fentes traversées par le plan de coupe.
Les deux disques de manoeuvre 11, au lieu d'être 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 des trous centraux des extrémités 5, 6, des battants 1 et 2. Les plaques de couverture 14 et 15 sont, dans le dispositif représenté, retenues entre un épau lement 38 formé sur l'arbre 27 et l'écrou 34. Sur l'arbre 27 est rigidement monté un dis que moleté 28 de telle sorte qu'en faisant tourner ce disque, l'arbre 27 et avec lui les deux disques de manoeuvre 11 tournent en ac tionnant ainsi les charnières de la manière décrite en se référant aux fig. 2 et 3.
En se référant à la vue latérale de la fig. 6, les battants 1 et 2 sont conformés de façon quel que peu différente de celle représentée sur les fig. 1 à 4 inclusivement. 2 désigne le bat tant 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 poin tillés. 1 est le battant mobile dont la fourche 3 est montée par des vis 32 sur le châssis 25 du pare-brise et 9@ désigne les-fëntes de ce bras indiquées en traits pointillés.
Ces battants sont conformés de telle sorte que lorsque les diverses fentes 9, 10, 12 sont dans des posi tions correspondant à la fig. 2, les fourches 8 et 4 sont en alignement pour la position fermée du pare-brise. Il ressort de la descrip tion précédente que si le disque 28, tel qu'il est vu sur la fig. 6, est tourné en sens in verse 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 soit principalement destinée à être actionnée par le disque 28, Bette suspension peut évidemment être ac tionnée en faisant tourner l'un ou l'autre des disques 11, ce qui aura pour effet de faire tourner simultanément l'autre disque I1 au moyen de l'arbre 27.
Hinge. The present invention relates to a hinge, characterized in that its leaves are formed by U-shaped parts which engage one into the other and whose side parts have slots each having different directions. of the two leaves, the intersections of these slots being traversed by a member subjected to the action of means provided to move it away respectively to bring it closer to the axis of articulation of the leaves, this member in turn acting on the edges of the slots in which it is engaged so as to cause a relative angular displacement of said wings.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of a hinge according to the invention.
Fig. 1 is a perspective view of the parts of this hinge; Figs. 2 and 3 show the same hinge completely assembled and the leaves of which occupy different relative positions; Figs. 4 and 5 show, one a pedestal for display windows and the other an automobile windshield glass to which the hinge according to the invention is applied; Fig. 6 is a side view of the object shown in FIG. 5;
The hinge shown (fig. 1 to 4) has two leaves made up of U-shaped parts 1 and 2 which engage one in the other and whose side parts 5 and 6 are pierced with holes 7. and 8 through which passes a hinge pin 16. The parts .3 and 4 of parts 1 and 2 are provided with means, not shown, intended to fix the hinge to the objects that it is to connect. Between the wings of the U-shaped parts, assembled by the axis 16, there is an operating disc 11 in which a spiral-shaped slot 12 and a hole 21 are provided.
Through the slot 12 passes a rod 13 projecting beyond the faces of the disc on either side of the latter and which penetrates into curved slots 9 and 10 made in each wing of the leaves, the slots 9 of a leaf having a curvature in the opposite direction to that of the slots 10 of the other leaf. Cover plates 14 and 15 are provided for the outer sides of the hinge to hold the pin 13. The plate 14 has a central opening 19 which engages one end of the pin 16 and is secured there by a. nut 18 screwed onto the end, threaded 17 of the axle.
Plate 15_. is riveted to the end 20 of said pin 16. The assembly of the parts shown separately in FIG. 1 is done in the following way: The leaf 1 is moved in the direction of the actuator disk 11 until the wings 5 grip this disc 11, the holes 7 of these wings coinciding with the hole 21 of the disc. In this position, the outer end of the slots 9 will coincide with the spiral slot 12 towards position 9a approximately. The space available between the wings 5 of the leaf 1 is such that these wings come into contact with gentle friction with the faces of the operating disc 11.
We then move the other wing 2 in the direction of the disc 11 until the wings 6 of this arm grip the wings 5 of the wing 1, the holes 8 of the arm 2 coinciding with the holes 7 of the wing 1 and the hole 21 of the disc 11. In this position, the outer ends of the slots 10 of the) leaf 2 coincide with the outer ends of the slots 9 of the leaf 1 and with the above-mentioned position 9a of the slot 12 of the disc 11 The space between the wings 6 of the arm 2 is such that these wings grip the outer faces of the wings 5 of the leaf 1 with sliding friction. The axis 16 provided with the plate 15 is then introduced into the channel formed by the holes 7, 8 and 21 of the parts 1, 2 and 11 until the plate 15 rests against the lower face of the wing 6 of leaf 2.
The rod 1.3 is then allowed to fall through the coincident outer ends of the slots 9 and 10 and the position 9a of the slot 1.2 of the disc 11, so that its lower end comes to rest on the lower cover plate 15 and the length of the rod 13 is such that, in this position, its upper end is level with the upper surface of the upper wing 6 of the baton 2.
Fig. 2 is a view of the parts appearing as it has just been said, the upper cover plate 14 not being - (, still in place. Finally, the cover plate 14 is applied by passing the orifice 19 on the upper threaded end 17 of the pin 16 and then applying the upper nut 18.
The maneuvering disc 111 is of a diameter such that this disc projects somewhat beyond the open ends of the U-shaped arms and neck plates, as shown. clearly fig. 2 and 3, so that it can be easily rotated with the fingers and its edge can be knurled to facilitate its rotation.
The operation of the hinge is as follows: 'Assuming (see fig. 2) that the leaf 2 is fixed, the leaf 1 being free, and that the disc 11 is turned clockwise, the spiral slot 12 will cause the rod 13 to move along the fixed slots 10 of the fixed leaf 2 towards the axis 16. As the rod 13 is forced to move into the fixed slot 10 and as it also engages in the slots of the free arm 1, the latter will be moved in the direction of clockwise around the axis 16 as the operating disc 11 is thus rotated.
Fig. 3 shows the relative positions of the leaves when the disc 11 has been rotated by about 180. By continuing this movement of the disc 11, the rod 13 will finally bring the inner ends of the slots 9 into coincidence with the inner ends of the slots 10 and this will constitute the limit of movement in this direction.
With the slot 12 and the slots 9 and 10, as shown, a complete revolution of the disc 11 will cause an angular displacement of the leaf 1 relative to the leaf 2 having an amplitude of approximately 90. Depending on whether the slope of the spiral-shaped slot 12 of the disc 11 is more or less steep, a variable ratio will be obtained between the amplitude of the movement of said disc and of the movable leaf.
We can therefore calculate this slope in such a way that an automatic blocking is produced by friction, that is to say so that it is im possible to move the movable leaf other than by acting on the disc 11. "In this case, the angle of inclination formed by the tangent to the spiral-shaped slot and the radius of the disc 11 will have to be less than the angle of friction as in the theory of the inclined plane. In d 'In other words, it will be necessary, for there to be automatic locking of the hinge, that the trigonometric tangent of the aforementioned angle is less; in absolute value, the coefficient of friction of the materials constituting the disc 11 and the rod 13 .
The curvature of the slots 9 and 10 shown in the drawing is chosen to make the angular movement of the leaf 1 proportional to the angular movement of the operating disc 11. Assuming that said slots 9 and 10 are rectilinear and that the radial displacement of the rod 13 resulting from the shape of the slot 12 is proportional to the angular displacement of the disc 11, successive equal angular displacements of said disc will produce successive angular displacements of the leaf 1, the amplitude of which will increase progressively.
By a very simple geometric construction of the windows 9 and 10, it is possible to give the ratio between the angular displacement of the said 1.1 and the resulting angular displacement of the movable leaf any value.
We see in fig. 21 that, when the rod 18 has reached the ends of the slots 9 and 10, any movement of this rod being made impossible at this time, the end of the slot 12 in the disc 11 is still at a certain distance from this rod. This arrangement is designed to enable the movable leaf of the hinge to be blocked by forcibly rotating the disc 11 in the opposite direction of a watch hand. This allows the elimination of any play or possible reaction in the position shown in FIGS. -2 and 4, which is often an advantage.
Fig. 4 shows the application of a hinge according to the invention to a pedestal for supporting a display tray. Part 4 of leaf 2 @ is mounted at the top of a pedestal 22 and part 8 of leaf 1 carries a display plate 28. This leaf 1 with plate 2.3 is shown in solid lines in the position corresponding to the fig. 2 and in dotted lines at the position corresponding to FIG. 3.
Figs: 5 and 6 show an automobile windshield articulated by means of a hinge according to the invention. 24 designates the windshield glass mounted in a frame 25. 26 are fixed uprights supported by the vehicle and constituting the windshield support. The latter is connected to the uprights 26 by two hinges similar to those described above. The right hinge is shown in section along line 5-5 in fig. 6. To simplify the drawing, the slits crossed by the section plane have been removed.
The two maneuvering discs 11, instead of being mounted freely on an axis, are mounted on a square portion 29 of a shaft 27 having circular portions 30, 31, rotating freely in central holes of the ends 5, 6, leaves 1 and 2. The cover plates 14 and 15 are, in the device shown, retained between a shoulder 38 formed on the shaft 27 and the nut 34. On the shaft 27 is rigidly mounted a knurled disk 28 so that by rotating this disc, the shaft 27 and with it the two operating discs 11 rotate, thus actuating the hinges in the manner described with reference to FIGS. 2 and 3.
Referring to the side view of fig. 6, the leaves 1 and 2 are shaped somewhat different from that shown in FIGS. 1 to 4 inclusive. 2 denotes the fixed bat as the fork 4 is mounted by screws 32 on the upright 26 and 10 denotes the slots of this arm indicated in dotted lines. 1 is the movable leaf whose fork 3 is mounted by screws 32 on the frame 25 of the windshield and 9 @ denotes the-fëntes of this arm indicated by dotted lines.
These leaves are shaped so that when the various slots 9, 10, 12 are in positions corresponding to FIG. 2, the forks 8 and 4 are in alignment for the closed position of the windshield. It emerges from the preceding description that if the disc 28, as seen in FIG. 6, is turned counterclockwise, arm 1 and with it the windshield will be tilted to the right.
Although the windshield suspension \ which has just been described is primarily intended to be actuated by the disc 28, this suspension can of course be activated by rotating either of the discs 11, which will have the effect of simultaneously rotating the other disk I1 by means of the shaft 27.