FR3057680B1 - Charniere tridimensionnelle pour monture de lunettes comprenant une piece de guidage dans laquelle est montee une sphere - Google Patents

Abstract

Une charnière tridimensionnelle pour monture de lunettes, comprenant un élément de face avant (1), un élément de branche (2) et un système de liaison afin de permettre une ouverture/fermeture de l'élément de branche (2) autour d'un premier axe d'articulation vertical et une inclinaison de l'élément de branche (2) autour d'un deuxième axe d'articulation horizontal, ledit système de liaison (3) comportant une pièce de guidage (6) logée dans une cavité de l'élément de face avant (1) afin de permettre l'inclinaison de l'élément de branche (2) selon le deuxième axe d'articulation horizontal et un organe de base (5) comprenant une partie arrière, montée dans l'élément de branche (2), et une partie avant se présentant sous la forme d'une sphère (50) montée dans ladite pièce de guidage (6) afin de permettre l'ouverture/fermeture de l'élément de branche (2) autour du premier axe d'articulation vertical.

Description

CHARNIERE TRIDIMENSIONNELLE POUR MONTURE DE LUNETTES COMPRENANT UNE PIECE DE GUIDAGE DANS LAQUELLE EST MONTEE UNE SPHERE

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR

La présente invention concerne le domaine des montures de lunettes et, plus particulièrement, celui des charnières de monture de lunettes.

De manière classique, une paire de lunettes est constituée d’une monture de lunettes dans laquelle sont montés des verres solaires, de vue ou fantaisie. La monture de lunettes comprend une face avant, appelée également cadre principal, adaptée pour recevoir lesdits verres, et deux branches montées aux extrémités latérales de ladite face avant. Chaque branche est reliée au cadre principal par l’intermédiaire d’une charnière qui permet principalement de plier/déplier la branche.

Par la suite, les termes horizontal et vertical sont définis par rapport à une monture de lunettes en position d’utilisation qui comporte une face avant comprise dans un plan vertical et des branches longitudinales adaptées pour se déplier dans un plan horizontal, c’est-à-dire, orthogonalement à ladite face avant selon un axe vertical. Par la suite, on désigne par plan transversal le plan qui est à la fois orthogonal au plan horizontal et au plan vertical.

Afin d’augmenter la durée de vie d’une monture de lunettes, il a été proposé d’autoriser la rotation des branches des lunettes dans le plan transversal autour d’un axe horizontal afin de limiter le risque de rupture lors de la manipulation de la branche. La branche de lunettes peut ainsi s’incliner selon un angle dit de cassage. La charnière est dite tridimensionnelle étant donné que les branches peuvent se déplacer selon deux plans distincts.

Il a été proposé par la demande de brevet FR3023928A1 une charnière pour monture de lunettes, comprenant une double articulation de manière à permettre aux branches de s’ouvrir/fermer dans le plan horizontal tout en pouvant s’incliner dans le plan transversal. A cet effet, il a été proposé une charnière comportant un élément de face avant dans lequel est formé une cavité interne pour permettre le logement d’un organe de tête de l’élément de liaison.

Afin de permettre un mouvement relatif dans le plan horizontal de l’élément de branche par rapport à l’élément de face avant (rotation autour d’un premier axe de rotation vertical), le corps de l’élément de face avant comporte une première fente de guidage, s’étendant dans le plan horizontal, qui est formée de manière continue sur deux faces de l’élément de face avant. Ainsi, le système de liaison peut se déplacer entre la position d’ouverture et la position de fermeture de la charnière. De même, afin de permettre un mouvement relatif dans le plan transversal de l’élément de branche par rapport à l’élément de face avant (rotation autour d’un deuxième axe de rotation horizontal), l’élément de face avant comporte une deuxième fente de guidage qui s’étend dans le plan transversal afin de permettre aussi bien une inclinaison vers le bas que vers le haut.

Les extrémités des fentes de guidage forment des butées pour l’élément de branche lorsque cette dernière est fermée/ouverte/sur-ouverte ou inclinée transversalement vers le haut ou vers le bas. Pour assurer la robustesse de la charnière, les parois de l’élément de face avant doivent être épaisses afin de former des butées de résistance mécanique suffisante malgré la présence des fentes de guidage. Si l’on souhaite réaliser une charnière de dimensions réduites, il n’est pas possible de réduire l’épaisseur des parois de l’élément de face avant sans impacter la robustesse de la charnière, ce qui présente un inconvénient. Une solution immédiate serait de diminuer la longueur des fentes de guidage mais cela limite l’amplitude d’inclinaison dans le plan horizontal et dans le plan transversal. Les performances de la charnière sont alors réduites. L’invention propose une nouvelle charnière tridimensionnelle apte à permettre une première rotation selon un plan horizontal et une deuxième rotation selon un plan transversal avec des amplitudes élevées tout en étant robuste et en possédant des dimensions réduites.

PRESENTATION GENERALE DE L’INVENTION L’invention concerne une charnière tridimensionnelle pour monture de lunettes, comprenant un élément de face avant, un élément de branche et un système de liaison reliant ledit élément de face avant audit élément de branche afin de permettre une ouverture/fermeture de l’élément de branche autour d’un premier axe d’articulation vertical et une inclinaison de l’élément de branche autour d’un deuxième axe d’articulation horizontal.

La charnière est remarquable en ce que ledit système de liaison comporte : une pièce de guidage logée dans une cavité de l’élément de face avant afin de permettre l’inclinaison de l’élément de branche selon le deuxième axe d’articulation horizontal, et un organe de base comprenant une partie arrière, montée dans l’élément de branche, et une partie avant se présentant sous la forme d’une sphère montée dans ladite pièce de guidage afin de permettre l’ouverture/fermeture de l’élément de branche autour du premier axe d’articulation vertical.

Ainsi, l’inclinaison selon le deuxième axe d’articulation horizontal est guidée par la pièce de guidage tandis que l’inclinaison selon le premier axe d’articulation vertical est guidée par la sphère, ce qui permet d’améliorer la robustesse de la charnière. En outre, de manière avantageuse, la sphère permet d’autoriser un jeu de fonctionnement qui permet de combiner une inclinaison selon les deux axes. Un tel guidage permet de limiter les efforts appliqués à l’élément de face avant et permet ainsi sa miniaturisation.

De manière préférée, la pièce de guidage comporte une rainure de guidage et la sphère comporte une portion en saillie adaptée pour coopérer avec la rainure de guidage afin de guider l’ouverture/fermeture de l’élément de branche autour du premier axe d’articulation vertical. Le jeu fonctionnel est ainsi maîtrisé par guidage de la sphère dans la pièce de guidage afin d’augmenter la robustesse lors de l’ouverture et la fermeture de la charnière.

De manière préférée, la pièce de guidage comporte une enveloppe cylindrique adaptée pour guider l’inclinaison de l’élément de branche selon le deuxième axe d’articulation horizontal. De préférence, encore, la pièce de guidage comporte une paroi de fond afin de former un guide pour la sphère lors de sa manipulation. Une telle pièce cylindrique avec une paroi de fond est désignée « douille » par la suite.

De préférence, la rainure de guidage comporte une ouverture de manière à former une butée en position de sur-ouverture. Ainsi, la charnière peut offrir une sur-ouverture sans affecter la résistance de l’élément de face avant, les efforts mécaniques étant repris par la pièce de guidage.

Selon un aspect préféré, l’organe de base comportant une tige reliée à la sphère, la pièce de guidage comporte une encoche de guidage dans laquelle la tige est adaptée pour s’étendre en position d’ouverture. Ainsi, le débattement de la tige dans l’encoche permet une légère inclinaison selon le deuxième axe horizontal sans nécessiter une rotation de la pièce de guidage selon le deuxième axe horizontal, la flexibilité de la charnière est alors améliorée.

De manière préférée, l’élément de face avant comporte une première fente de guidage pour permettre l’ouverture/fermeture de l’élément de branche autour du premier axe d’articulation vertical et une deuxième fente de guidage pour permettre l’inclinaison de l’élément de branche selon le deuxième axe d’articulation horizontal. Grâce à l’association de la sphère avec la pièce de guidage qui reprennent les efforts mécaniques, l’élément de face avant peut comporter des fentes de grande longueur afin d’obtenir des inclinaisons importantes selon les deux axes tout en conservant des dimensions réduites.

De préférence, la pièce de guidage est bloquée en translation selon le deuxième axe d’articulation horizontal dans l’élément de face avant par un élément rapporté flexible, de préférence, un anneau élastique du type circlip. Ainsi, la pièce de guidage peut tourner selon le deuxième axe d’articulation horizontal sans pouvoir se translater. La pièce de guidage ne peut ainsi pas se démonter de la charnière.

De préférence, l’élément rapporté flexible se présente sous la forme d’une portion d’anneau, en particulier, élastique. Un anneau élastique permet de monter, de guider la pièce de guidage et de verrouiller la charnière de manière pratique.

De manière préférée, la pièce de guidage comporte une rainure de montage de l’élément rapporté flexible. Ainsi, l’élément rapporté flexible permet de guider la rotation de la pièce de guidage selon le deuxième axe d’articulation horizontal.

De préférence, l’organe de base comporte, entre sa partie avant et sa partie arrière, une partie intermédiaire configurée pour empêcher une rotation de l’élément de branche autour de l’axe selon lequel s’étend l’organe de base. Ainsi, une rotation de l’élément de branche entraîne une rotation de la sphère.

De manière préférée, la partie arrière de l’organe de base comporte un fil métallique, de préférence, en acier inox. De préférence encore, la partie intermédiaire se présente également sous la forme d’un fil métallique qui comporte, de manière préférée, un relief afin d’empêcher la rotation autour de l’axe selon lequel s’étend l’organe de base. De préférence, le relief est obtenu par déformation du fil métallique. Un tel organe de base possède une flexibilité accrue du fait du fil métallique. En outre, son coût de fabrication est réduit par comparaison à une pièce forgée. L’invention concerne également une monture de lunettes comportant une face avant, deux branches latérales, chaque branche latérale étant reliée à ladite face avant par une charnière telle que présentée précédemment.

Il est également présenté un organe de base pour un système de liaison d’une charnière de lunettes comportant une partie avant adaptée pour être montée dans un élément de face avant d’une monture de lunettes et une partie arrière adaptée pour être montée dans un élément de branche d’une monture de lunettes, la partie arrière se présentant sous la forme d’un fil métallique solidarisé à la partie avant.

Un tel fil métallique présente une souplesse accrue et un coût de fabrication limité par comparaison à un organe de base forgé comme dans l’art antérieur.

Il est en outre présenté une charnière tridimensionnelle pour monture de lunettes, comprenant un élément de face avant, un élément de branche et un système de liaison reliant ledit élément de face avant audit élément de branche afin de permettre une ouverture/fermeture de l’élément de branche autour d’un premier axe d’articulation vertical et une inclinaison de l’élément de branche autour d’un deuxième axe d’articulation horizontal, ledit système de liaison comportant un organe de base tel que présenté précédemment.

Il est enfin présenté un procédé de fabrication d’un organe de base comprenant : une étape de fourniture d’un élément, formant la partie avant de l’organe de base, qui comprend une ouverture et d’un fil métallique formant la partie arrière de l’organe de base, une étape d’introduction du fil métallique dans l’ouverture de l’élément formant la partie avant de l’organe de base, et une étape de verrouillage du fil métallique avec ledit élément.

Un tel procédé permet de former un organe de base de manière rapide et à moindre coût par assemblage de deux pièces.

PRESENTATION DES FIGURES L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique en perspective d’une paire de lunettes selon l’invention ; la figure 2 est une représentation schématique d’une charnière de la paire de lunettes en coupe dans le plan horizontal ; la figure 3 est une représentation schématique de côté d’une charnière ouverte la figure 4 est une représentation schématique en perspective d’un élément de face avant ; la figure 5 est une représentation schématique en perspective en coupe de l’élément de face avant de la figure 4 ; la figure 6 est une représentation schématique depuis la face de montage de l’élément de face avant de la figure 4 ; les figures 7, 8 et 9 représentent la pièce de guidage de côté, de dessus et en coupe ; Ια figure 10 représente de manière schématique un organe de base comprenant une sphère ; les figures 11A à 11D représentent des étapes de fabrication d’un organe de base selon l’invention ; la figure 11E représente une autre forme de réalisation d’un organe de base selon l’invention ; les figures 12 et 13 représentent le montage d’une charnière selon l’invention ; les figures 14 à 16 représentent une étape de fermeture de la branche autour du premier axe d’articulation vertical ; et les figures 17 à 19 représentent une étape d’inclinaison de la branche vers le bas autour du deuxième axe d’articulation horizontal.

Il faut noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.

DESCRIPTION D’UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN ŒUVRE

En référence à la figure 1, il est représenté une paire de lunettes 400 comportant une monture de lunettes 300 dans laquelle sont montés des verres 301 G, 301 D.

Par la suite, en référence en particulier à la figure 1, la monture de lunette 300 est décrite dans un repère orthogonal (X, Y, Z) dans lequel l’axe X s’étend horizontalement de la gauche vers la droite, l’axe Y s’étend selon la profondeur de l’avant vers l’arrière et l’axe Z s’étend verticalement du bas vers le haut. Par la suite, le plan (X, Y) est dénommé le plan horizontal, le plan (X, Z) est dénommé le plan vertical et le plan (Y, Z) est dénommé le plan transversal.

La monture de lunettes 300 comprend une face avant 100, appelé également cadre principal, s’étendant dans le plan vertical (X, Z) qui comporte une ouverture gauche 101G et une ouverture droite 101 D pour recevoir respectivement un verre gauche 301G et un verre droite 301 D.

Toujours en référence à la figure 1, la monture de lunettes 300 comprend en outre une branche latérale gauche 200G et une branche latérale droite 200D qui sont montées respectivement aux extrémités latérales gauche et droite de ladite face avant 100 par une charnière gauche 4G et une charnière droite 4D. Dans cet exemple de mise en œuvre, les charnières 4G, 4D sont symétriques. Par souci de clarté et de concision, seule la charnière gauche 4G sera décrite par la suite.

Comme illustré à la figure 2, la charnière gauche 4G relie la branche latérale gauche 200G à l’extrémité gauche de la face avant 100. Selon l’invention, la charnière gauche 4G comprend un élément de face avant 1, un élément de branche 2 et un système de liaison 3 reliant ledit élément de face avant 1 audit élément de branche 2. Par élément de face avant 1, on entend un élément qui forme une partie de la face avant 100. Ledit élément de face avant 1 peut être une partie amovible/rapportée d’une partie principale de la face avant 100 ou être intégrée à la face avant 100. De manière similaire, par élément de branche 2, on entend un élément qui forme une partie de la branche latérale 200G. Ledit élément de branche 2 peut être une partie amovible d’une partie principale de la branche latérale 200G ou être intégrée à ladite branche latérale 200G.

Toujours, en référence à la figure 2 et comme expliqué par la suite, grâce à la charnière 4G, l’élément de branche 2 est articulé suivant un premier axe de rotation vertical ZI et un deuxième axe d’articulation horizontal X2 par rapport à l’élément de face avant 1 grâce au système de liaison 3. Ainsi, en référence à la figure 1, grâce au premier axe d’articulation vertical Zl, chaque branche latérale 200G, 200D peut se déplacer dans le plan horizontal (X, Y) afin de plier/déplier les branches latérales 200G, 200D. De même, grâce au deuxième axe d’articulation horizontal X2, chaque branche latérale 200G, 200D peut se déplacer dans le plan transversal (Y, Z) afin d’absorber des chocs et améliorer la durée de vie de la paire de lunettes.

En référence à la figure 2, le système de liaison 3 coopère, d’une part, avec l’élément de face avant 1 et, d’autre part, avec l’élément de branche 2 afin d’autoriser les deux rotations Zl, X2 comme cela sera présenté par la suite.

Comme illustré à la figure 2, le système de liaison 3 comporte un organe de base 5, monté dans l’élément de branche 2 et s’étendant en saillie dans l’élément de face avant 1, et une pièce de guidage 6 montée dans l’élément de face avant 1. L’organe de base 5 et la pièce de guidage 6 du système de liaison 3 seront présentés par la suite lors de la description détaillée du système de liaison 3.

Par la suite, on désigne par position ouverte de la charnière 4G, la position de la charnière 4G lorsque la branche 200G est dépliée, c’est-à-dire, alignée selon l’axe Y. On désigne par position fermée de la charnière 4G, la position de la charnière 4G lorsque la branche 200G est pliée, c’est-à-dire, alignée selon l’axe X. La charnière 4G est dans cet exemple capable de s’étendre au-delà de la position ouverte, c’est-à-dire, en sur-ouverture. De même, on désigne par position de cassage de la charnière 4G, la position de la charnière 4G lorsque la branche 200G est inclinée autour du deuxième axe d’articulation X2.

Comme représenté aux figures 4 et 5, l’élément de face avant 1 comprend un corps rigide, de préférence, en métal mais il va de soi que d’autres matériaux pourraient convenir par exemple un alliage métallique / plastique. Le corps rigide possède de préférence une forme parallélépipédique, de préférence encore une forme cubique, définissant une face d’ouverture O, une face de fermeture F et une face de montage M.

La face d’ouverture O de l’élément de face avant 1 correspond à la face en contact avec l’élément de branche 2 en position d’ouverture de la charnière 4G. De manière analogue, la face de fermeture F de l’élément de face avant 1 correspond à la face en contact avec l’élément de branche 2 en position de fermeture de la charnière 4G.

Dans cet exemple, la face d’ouverture O et la face de fermeture F comportent respectivement une surface mouvementée d’ouverture et une surface mouvementée de fermeture. De manière préférée, chaque surface mouvementée définit un relief incurvé tel qu’enseigné par la demande de brevet W02010100087. De manière similaire, comme cela sera présenté par la suite, l’élément de branche 2 comporte une surface mouvementée active pour coopérer avec les surface mouvementées de la face d’ouverture O et de la face de fermeture F afin de faciliter l’ouverture et la fermeture de la branche latérale gauche 200G.

De manière avantageuse, la face d’ouverture O et la face de fermeture F comportent chacune des points de contact élémentaires répartis aux coins desdites faces afin de limiter l’usure de la charnière 4G lors de sa manipulation entre sa position d’ouverture et sa position de fermeture. Il va de soi que l’invention s’applique également à un élément de face avant 1 dépourvu de surfaces mouvementées.

En référence à la figure 3, l’élément de face avant 1 comporte en outre des moyens de connexion 11 à une partie de la face avant 1 qui se présente sous la forme d’un tenon. Néanmoins, il va de soi que lesdits moyens de connexion 11 pourraient se présenter sous une autre forme, par exemple, une languette ou une broche.

En référence aux figures 4 à 6, l’élément de face avant 1 comprend une cavité interne 12 accessible depuis une ouverture de montage 120 formée dans la face de montage M dudit corps afin de permettre le logement de la pièce de guidage 6. De manière préférée, la face de montage M est opposée à la face de fermeture F. Dans cette forme de réalisation, en référence à la figure 6, la cavité interne 12 possède une forme cylindrique et l’ouverture de montage 120 est circulaire de manière à permettre le passage de la pièce de guidage 6. De manière préférée, l’ouverture de montage 120 est fermée par la pièce de guidage 6. Néanmoins, il va de soi que l’élément de face avant 1 pourrait comprendre des moyens de fermeture rapportés, par exemple, un capot.

Dans cet exemple, en référence à la figure 6, la cavité interne 12 comprend une surface intérieure de guidage de la pièce de guidage 6. De préférence, la surface de guidage se présente sous la forme d’une surface cylindrique de section circulaire. Il va de soi que la surface de guidage pourrait être discontinue et comporter une pluralité de surfaces de guidage élémentaires.

En référence à la figure 4, afin de permettre un mouvement relatif dans le plan horizontal (X,Y) de l’élément de branche 2 par rapport à l’élément de face avant 1 (rotation selon le premier axe d’articulation Zl), le corps de l’élément de face avant 1 comporte une première fente de guidage 13, s’étendant dans le plan horizontal (X,Y), qui est formée de manière continue dans la face d’ouverture O et la face de fermeture F. Ainsi, l’élément de liaison 3 peut se déplacer entre la position d’ouverture et la position de fermeture de la charnière 4G. Afin de permettre un mouvement relatif dans le plan transversal (Y,Z) de l’élément de branche 2 par rapport à l’élément de face avant 1 (rotation selon le deuxième axe d’articulation X2), le corps de l’élément de face avant 1 comporte une deuxième fente de guidage 14 formée de manière continue dans la face d’ouverture O et qui s’étend dans le plan transversal (Y,Z). Ainsi, la branche peut se déplacer transversalement en position d’ouverture. De manière préférée, en référence à la figure 5, la deuxième fente de guidage 14 s’étend sur toute la longueur verticale de la face d’ouverture afin de permettre aussi bien une inclinaison vers le bas que vers le haut.

Comme illustré à la figure 4, la première fente de guidage 13 et la deuxième fente de guidage 14 sont sécantes au niveau de la face d’ouverture O. De manière préférée, les bords de la deuxième fente de guidage 14 sont conformés de manière courbe de manière à autoriser un déplacement selon les directions X, Z et leurs combinaisons. De préférence, les bords de la deuxième fente de guidage 14 sont coniques pour améliorer le guidage.

La cavité interne 12 de l’élément de branche 1 débouche au niveau de la première fente de guidage 13. L’ouverture de la première fente de guidage 13 est plus faible que l’ouverture de montage de la face de montage M de manière à ce que la face de fermeture F forme une paroi de butée lors de l’insertion de la pièce de guidage 6 comme cela sera présenté par la suite. Un tel élément de face avant 1 est simple à fabriquer par usinage étant donné qu’il ne comporte pas de formes complexes, ce qui est avantageux.

Dans cet exemple, en référence aux figures 5 et 6, l’élément de face avant 1 comporte une rainure intérieure 15 adaptée pour recevoir un élément de verrouillage de la pièce de guidage 6. La rainure intérieure 15 est formée à proximité de la face de montage M et s’étend de manière circulaire sur une plage angulaire supérieure à 200° afin de venir bloquer la pièce de guidage 6 en position montée comme cela sera présenté par la suite. La rainure 15 n’est pas périphérique de manière à ne pas affaiblir l’l’élément de face avant 1 au niveau de sa face d’ouverture O.

Comme illustré à la figure 3, l’élément de branche 2 comporte un corps rigide, de préférence, en métal mais il va de soi que d’autres matériaux pourraient convenir par exemple un alliage métallique / plastique.

Le corps rigide possède de préférence une forme globalement parallélépipédique définissant une face avant, une face arrière et des faces latérales. La face avant s’étend sensiblement dans le plan vertical (X, Z) en position d’ouverture de la charnière. Comme indiqué précédemment, la face avant de l’élément de branche 2 possède une surface mouvementée active afin de coopérer avec les surfaces mouvementées des faces d’ouverture O et de fermeture F de l’élément de face avant 1 en fonction de l’ouverture ou de la fermeture de la charnière. La surface mouvementée active de l’élément de branche 2 possède une forme complémentaire aux surfaces mouvementées de l’élément de face avant 1. L’élément de branche 2 comporte en outre des moyens de connexion à une partie de la branche 200G qui se présente, par exemple, sous la forme d’un tenon. Néanmoins, il va de soi que lesdits moyens de connexion pourraient se présenter sous une autre forme, par exemple, une languette. L’élément de branche 2 comporte également une ouverture traversante 22 s’étendant sensiblement perpendiculairement à la face avant, c’est-à-dire, selon l’axe de profondeur Y lorsque la charnière 4G est ouverte. L’ouverture 22 traverse également les moyens de connexion. L’élément de branche 2 peut ainsi loger et guider l’organe de base 5 dans son ouverture 22 comme cela sera présenté par la suite. De préférence, l’organe de base 5 peut se translater selon l’axe de l’ouverture 22.

Dans cet exemple, la section de l’ouverture traversante 22 est conformée pour empêcher une rotation de l’organe de base 5 par rapport à l’élément de branche 2 autour de l’axe de l’ouverture 22. La section de l’ouverture traversante 22 est ici rectangulaire mais il va de soi qu’elle pourrait être différente. De préférence, la section de l’ouverture traversante 22 est plus faible au niveau des moyens de connexion qu’au niveau de la face avant du corps rigide.

Un tel élément de branche 2 est simple à fabriquer par usinage étant donné qu’il ne comporte pas de formes complexes, ce qui est avantageux. De manière préférée, un élément de branche selon l’art antérieur peut avantageusement convenir.

Comme représenté à la figure 2, le système de liaison 3 relie l’élément de face avant 1 audit élément de branche 2 afin de permettre une ouverture/fermeture de l’élément de branche 2 autour du premier axe d’articulation vertical Zl et une inclinaison de l’élément de branche 2 autour du deuxième axe d’articulation horizontal X2.

Selon l’invention, le système de liaison 3 comporte une pièce de guidage 6 logée dans une cavité 12 de l’élément de face avant 1 afin de permettre l’inclinaison de l’élément de branche 2 selon le deuxième axe d’articulation horizontal X2 et un organe de base 5 comprenant une partie arrière, montée dans l’élément de branche 2, et une partie avant se présentant sous la forme d’une sphère 50 montée dans ladite pièce de guidage 6 afin de permettre l’ouverture/fermeture de l’élément de branche 2 autour du premier axe d’articulation vertical Zl.

Le système de liaison 3 est réalisé en métal afin de posséder une résistance mécanique importante et une usure faible. Néanmoins, il va de soi que le système de liaison 3 pourrait être réalisé en d’autres matériaux, par exemple, en un alliage métal / plastique.

En référence à la figure 7, la pièce de guidage 6 se présente sous la forme d’une douille qui comporte un corps cylindrique 60, une paroi inférieure fermée 65 et une face supérieure ouverte. Par la suite, les termes « pièce de guidage 6» et « douille 6» seront utilisés de manière indifférente.

La douille 6 possède une surface extérieure de guidage qui se présente sous la forme d’une portion d’enveloppe cylindrique de section annulaire s’étendant selon le deuxième axe d’articulation X2 afin de coopérer, de manière complémentaire, avec la surface intérieure de guidage de la cavité interne 12 de l’élément de face avant 1. La surface extérieure de guidage de la douille 6 possède un diamètre inférieur à celui de Ια cavité interne 12, de l’ordre de 0,05 à 0,1 mm afin de ménager un jeu lors du montage tout en permettant un guidage optimal.

La douille 6 comporte une encoche 61 qui s’étend verticalement vers le bas depuis le bord supérieur de la douille 6 de manière à permettre le passage de l’organe de base 5 comme cela sera présenté par la suite.

La douille 6 comprend une rainure de guidage 62 pour guider angulairement l’organe de base 5 lors de l’inclinaison autour du premier axe vertical Zl. La rainure de guidage 62 s’étend dans la face intérieure de la paroi inférieure 65 de la douille 6 et dans le corps cylindrique 60 en regard de l’encoche 61 comme illustré à la figure 7. De manière préférée, l’extrémité supérieure de la rainure de guidage 62 est ouverte de manière à former une ouverture 63 dans le corps cylindrique 60. Une telle ouverture 63 permet d’éviter de former une rainure de guidage 62 ne conservant qu’une épaisseur fine de paroi cylindrique 60, la résistance mécanique est ainsi améliorée. En outre, le bord supérieur de l’ouverture 63 permet de former une butée qui permet de limiter le déplacement de l’organe de base 5 en sur-ouverture comme cela sera présenté par la suite.

La rainure de guidage 62 permet de guider l’organe de base 5 autour du premier axe d’articulation Zl. La branche peut ainsi se déplacer entre des positions d’ouverture, de fermeture et de sur-ouverture comme cela sera présenté par la suite.

De manière analogue, le système de liaison 3 est articulé autour du deuxième axe d’articulation X2 par rapport à l’élément de face avant 1 afin de permettre au système de liaison 3 de tourner par rapport à l’élément de face avant 1 dans le plan transversal (Y, Z). La branche peut ainsi se déplacer entre des positions de cassage haut et de cassage bas.

De préférence, l’élément de face avant 1 comporte en outre des organes de butée interne s’étendant dans ladite cavité interne 12 de l’élément de face avant 1 de manière à limiter le déplacement de l’élément de branche 2 autour de l’axe de rotation X2, c’est-à-dire, pour limiter l’angle de cassage de la branche. De tels organes de butée interne permettent de définir une plage angulaire de déplacement autour du deuxième axe d’articulation X2.

De préférence, les organes de butée interne sont symétriques afin que la plage angulaire de déplacement soit centrée sur la position d’ouverture de la branche, c’est-à-dire, lorsque l’élément de branche 2 s’étend orthogonalement à la face avant 100.

Afin de coopérer avec les organes de butée interne de l’élément de face avant 1, la douille 6 comporte deux organes en saillie (non représentés) adaptés pour limiter le mouvement relatif entre la douille 6 et l’élément de face avant 1. Il va de soi que le nombre d’organes de butée interne et d’organes en saillie pourraient être différent en fonction des besoins.

De préférence, les organes de butée interne s’étendent à une extrémité de ladite cavité interne 12, à proximité de la face de montage M. De préférence encore, les organes en saillie s’étendent à une extrémité de la douille 6 de manière à entrer en contact avec les organes de butée interne en fonction de l’inclinaison de l’élément de branche 2 autour du deuxième axe horizontal d’articulation X2. Selon un aspect préféré, chaque organe en saillie est adapté pour coopérer avec un organe de butée interne selon une surface plane afin de permettre une butée ferme et robuste, ce qui améliore la solidité de la charnière tout en permettant sa miniaturisation.

En référence à la figure 10, l’organe de base 5 comporte une sphère 50 et une tige 51 qui est solidaire de ladite sphère 50 et qui s’étend longitudinalement selon un axe Q. La tige 51 comporte une partie arrière 51A adaptée pour être montée dans l’élément de branche 2 et une partie intermédiaire 51 B, située entre la partie arrière 51A et la sphère 50, adaptée pour autoriser une translation selon l’axe Q et empêcher une rotation autour dudit axe Q dans ledit élément de branche 2. L’organe de base 5 comporte au moins une portion en saillie 52 qui s’étend depuis la sphère 50. Dans cet exemple, l’organe de base 5 comporte une unique portion en saillie 52 mais il va de soi qu’il pourrait en comprendre plusieurs. La portion en saillie 52 s’étend radialement par rapport à la sphère 50 de manière à permettre un guidage comme cela sera détaillé par la suite.

La portion en saillie 52 s’étend selon un angle de l’ordre de 105 à 115° par rapport à l’axe Q de la tige 51. Comme illustré à la figure 3, en position d’ouverture, la portion en saillie 52 est configurée pour coopérer avec la douille 6, en particulier, une rainure longitudinale de guidage 62 formée dans la paroi inférieure 65 de la douille 6. Une telle rainure de guidage 62 permet de limiter la rotation de l’élément de branche 2 par rapport à l’élément de face avant 1 autour de l’axe Y. Autrement dit, la rotation de l’élément de branche 2 autour de son axe est limitée. En outre, la rainure de guidage 62 permet de contrôler l’ouverture et la fermeture de la charnière.

De manière avantageuse, la plage de rotation autorisée est fonction de la largeur de la rainure de guidage 62. Dans cet exemple, la largeur de la rainure de guidage 62 est de l’ordre de 2 mm de manière à permettre un débattement autour de la position de référence définie lorsque la portion en saillie 52 s’étend dans le plan horizontal. Un tel débattement permet avantageusement à la branche de s’incliner légèrement afin de s’adapter à la morphologie du crâne de l’utilisateur, ce qui lui assure un confort optimal tout en lui assurant un support de qualité compte tenu du fait que le débattement est limité.

Toujours en référence à la figure 3, la partie arrière 51A de la tige longitudinale 51 possède une section annulaire afin de pouvoir s’insérer dans un ressort élastique 7, de préférence, un ressort de compression. De manière préférée, le ressort élastique 7 est serti à une extrémité de manière à contraindre l’élément de branche 2 contre l’élément de face avant 1. Néanmoins, il va de soi que d’autres moyens de mise en contrainte pourraient convenir.

De manière préférée, l’organe de base 5 est constitué uniquement d’une partie de tête et d’une tige 51 qui sont assemblées ensemble. Dans cet exemple, la partie de tête comporte une sphère 50 et une portion en saillie 52 mais il va de soi qu’elle pourrait être différente. A titre d’exemple, en référence à la figure 11 A, la sphère 50 est obtenue par formation d’une boule à l’extrémité d’un brin 54. Le brin 54 et la boule sont réalisés dans la même matière. Puis, un alésage 55 est réalisé dans la boule. De manière préférée, l’alésage 55 est conique de manière à permettre un montage en force de la tige 51 de l’organe de base 5. Puis, en référence à la figure 11 B, le brin 54 est sectionné de manière à former une sphère 50, qui est percée, avec une portion en saillie 52.

En référence à la figure 11 C, la tige 51 est obtenue à partir d’un élément métallique longitudinal qui comporte une partie arrière 51 A, une partie intermédiaire 51 B et une partie avant 51C de forme conique adaptée pour coopérer avec l’alésage 55 de la sphère 50. Comme illustré à la figure 11D, la tige 51 est introduite dans l’alésage 55 de la sphère 50 par sa partie arrière 51A puis sa partie avant 51C est emboîtée avec l’alésage 55 de la sphère 50. Puis, la partie intermédiaire 51 B de la tige 51 est déformée, par exemple en forme de vagues, de manière à empêcher une rotation de la tige 51 autour de son axe Q suite à son montage dans un élément de branche 2. De manière préférée, en référence à la figure 11 D, la partie avant 51B est déformée de manière à présenter un relief dans le plan dans lequel s’étend la portion en saillie 52 de la sphère 50.

Selon un aspect, la section de la partie arrière 51A est inférieure à celle de la section de la partie avant 51B de manière à augmenter la résistance mécanique de cette dernière qui est sollicitée pour empêcher une rotation autour de l’axe Q.

De manière avantageuse, l’organe de base 5 peut être obtenu au moyen d’un procédé industriel, ce qui permet de limiter de manière importante son coût.

Selon un aspect préféré, en référence à la figure 11 E, la tige 51 se présente sous la forme d’un simple fil métallique de section constante, notamment en inox, ce qui permet encore de limiter son coût, notamment en matière première. De préférence, la section du fil est comprise entre 1 et 1,5 mm de manière à permettre une grande inclinaison même si la fente de guidage 61 est étroite. Une telle tige 51 est par ailleurs naturellement élastique et peut reprendre sa forme suite à sa déformation lors du pliage et/ou du cassage à la manière d’un ressort.

Dans cet exemple, la partie avant 51C de la tige 51 est simplement coudée de manière à être solidarisée à la sphère 50. Il va de soi que d’autres moyens de solidarisation pourraient convenir.

Le montage d’une charnière va être dorénavant présenté en référence aux figures 12 et 13.

Dans cet exemple, le système de liaison 3 a été préalablement assemblé. En référence à la figure 12, la sphère 50 de l’organe de base 5 est montée dans la cavité de la douille 6 de manière à ce que la portion en saillie 52 s’étende dans la fente 61 de la douille 6 et de manière à ce que la tige 51 s’étende depuis la face supérieure de la douille 6. Le système de liaison 3 est ensuite déplacé selon l’axe X2 dans l’élément de face avant 1 par introduction de la tige 51 dans la face de montage M afin que la partie arrière 51A de la tige 51 ressorte par la face de fermeture F comme représenté à la figure 12.

En référence dorénavant à la figure 13, lorsque la douille 6 du système de liaison 3 s’étend dans la cavité 12 de l’élément de face avant 1, celle-ci est verrouillée en translation par un élément rapporté flexible 8, dans cet exemple un circlip, qui est monté entre la rainure intérieure 15 de l’élément de face avant 1 et la rainure extérieure 64 de la douille 6. De manière avantageuse, l’élément rapporté flexible 8 est monté de manière aveugle afin d’empêcher son démontage. Un tel élément rapporté 8 autorise une rotation de la douille 6 autour de l’axe X2 tout en empêchant sa translation. Pour réaliser l’assemblage, l’élément rapporté 8 est contraint dans la rainure intérieure 64 pour diminuer sa circonférence puis libéré afin que l’élément rapporté 8 se détende de manière élastique entre les rainures 15, 64. Après assemblage, la paroi inférieure 65 de la douille 6 demeure visible. Un tel montage requiert un nombre limité d’éléments et peut être réalisé au moyen de machines industrielles de production en un temps limité, ce qui limite le coût de fabrication.

Ensuite, la partie arrière de la tige 51 est introduite dans l’ouverture traversante 22 de l’élément de branche 2 et dans le ressort élastique 7 comme illustré à la figure 3. La face avant de l’élément de branche 2 est ensuite mise en appui contre la face d’ouverture O de l’élément de face avant 1 afin que leurs surfaces mouvementées coopèrent. La tension du ressort élastique 7, qui permet de maintenir en contact l’élément de face avant 1 contre l’élément de branche 2, est ensuite réglée. En position d’ouverture, Ια tige longitudinale 51 s’étend au centre de la deuxième fente de guidage 14 de la face d’ouverture O.

Le montage d’une telle charnière est simple à réaliser, ce qui procure un gain de temps et une réduction du prix de revient de la monture formée à partir desdites charnières.

En référence à la figure 14, pour plier la branche latérale et fermer la monture, un utilisateur déplace la branche latérale 2 vers la face avant 1. Grâce à l’articulation entre l’organe de base 5 et la douille de guidage 6, la sphère 50 peut tourner d’un angle a dans la douille 6 autour de l’axe d’articulation Zl et est guidée par la rainure de guidage 62. Au cours de la rotation, l’organe de base 5 se déplace dans la première fente de guidage 13, en particulier, dans la face d’ouverture O et la face de fermeture F (Figure 4).

En position fermée, en référence aux figures 15 et 16, la branche latérale s’étend selon l’axe X dans le plan horizontal (X, Y) et l’élément de branche 2 est en contact avec la face de fermeture F de l’élément de face avant 1.

Par ailleurs, comme la deuxième fente de guidage 14 de l’élément de face avant 1 s’étend sur toute la longueur horizontale de la face d’ouverture O, la branche latérale peut se déplacer en sur-ouverture. Ainsi, la branche peut se déplacer dans le plan horizontal (X, Y) sur une plage angulaire de l’ordre de -45 à + 90° par rapport à sa position ouverte de référence. De manière analogue, lors de la sur-ouverture, la portion en saillie 52 de la sphère 50 entre en butée contre le bord de l’ouverture 63 (figure 8) formée dans la douille 6.

Ainsi, l’élément de face avant 1 ne reçoit aucun effort lors de la sur-ouverture, ce qui permet de diminuer les épaisseurs de paroi et de rendre la charnière encore plus compacte. En position d’ouverture et de sur-ouverture, la tige 51 de l’organe de base 5 s’étend dans l’encoche 61 de la douille 6, ce qui limite son débattement. Un jeu fonctionnel, correspondant à la différence entre le diamètre de la tige 51 et l’épaisseur de l’encoche 61, demeure entre l’organe de base 5 et la douille 6 afin d’offrir une souplesse à la charnière qui peut ainsi s’incliner faiblement de quelques degrés selon le deuxième axe de rotation horizontal X2 sans pour autant entraîner la rotation de la douille 6. Le bord inférieur de l’encoche 61 permet également de former une butée en sur-ouverture afin d’empêcher d’appliquer une contrainte mécanique à l’élément de face avant 1. Les efforts mécaniques sont ainsi répartis dans le système de liaison 3 tout en protégeant l’élément de face avant 1. L’inclinaison de la branche selon une position de cassage va être dorénavant présentée. Partant de la position ouverte de la charnière, l’élément de branche 2 est en contact avec la face d’ouverture O de l’élément de face avant 1 comme illustré à la figure 17.

En référence à la figure 18, l’utilisateur déplace la branche latérale verticalement vers le bas dans le plan transversal (Y, Z). La douille 6 tourne autour du deuxième axe d’articulation horizontal X2 dans la cavité interne 12 lorsque l’élément de branche 2 est déplacé autour de l’axe d’articulation X2 jusqu’à ce que la tige de l’organe de base 5 entre en butée contre l’élément de face avant 1 ce qui forme un bras de levier et ainsi contraint la douille de guidage 6 contre la cavité 12. Les efforts mécaniques sont alors répartis dans la douille de guidage 6 et dans la cavité 12, ce qui améliore la robustesse.

Ainsi, au cours de la rotation, l’organe de base 5 se déplace dans la deuxième fente de guidage 14 de l’élément de face avant 1, en particulier, dans la face d’ouverture O. Comme la deuxième fente de guidage 14 (Figure 4) est élargie dans la face d’ouverture O, la branche latérale peut s’incliner aussi bien vers le bas que vers le haut.

Ainsi, la branche peut se déplacer dans le plan transversal (Y, Z) sur une plage angulaire β de l’ordre de -45° à + 45° par rapport à sa position ouverte de référence.

Comme les bords de la deuxième fente de guidage 14 sont courbes, la branche latérale peut être déplacée dans des directions comportant une composante selon le premier axe d’articulation Zl et une composante selon le deuxième axe d’articulation X2 afin de conférer une souplesse à la charnière et une meilleure résistance dans sa position ouverte. Une telle souplesse est accrue par la sphère qui autorise un débattement selon plusieurs axes.

Par ailleurs, grâce au ressort élastique 7 et à la nature du système de liaison 3, la charnière 4G est ramenée de manière automatique dans une position centrée d’ouverture lorsque l’utilisateur n’agit plus sur la branche latérale.

De manière avantageuse, lors de la rotation de l’élément de branche 2 autour du deuxième axe d’articulation X2 en position d’ouverture, la périphérie de la deuxième fente de guidage 14 n’est que peu sollicitée et peut être d’épaisseur réduite. Une charnière performante miniaturisée peut alors être obtenue.

Grâce aux charnières selon l’invention, la monture de lunettes 400 est plus résistante et autorise des manipulations diverses sans risque d’endommagement (pliage, dépliage, sur-ouverture, déplacement dans le plan transversal, etc.) tout en ayant une structure simple pouvant être miniaturisée avec peu de contraintes. En outre, son coût de revient est réduit par rapport à l’art antérieur compte tenu de la simplicité de fabrication du système de liaison 3 et de sa facilité de montage. Enfin, une telle charnière est intégrée à la monture, c’est-à-dire non visible par l’utilisateur final, ce qui présente un avantage esthétique.

Il a été présenté une pièce de guidage se présentant sous la forme d’une douille mais il va de soi que la pièce de guidage pourrait ne pas comprendre de fond et se présenter sous la forme d’une chemise cylindrique.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Charnière tridimensionnelle (4G, 4D) pour monture de lunettes (300), comprenant un élément de face avant (1 ), un élément de branche (2) et un système de liaison (3) reliant ledit élément de face avant (1) audit élément de branche (2) afin de permettre une ouverture/fermeture de l’élément de branche (2) autour d'un premier axe d’articulation vertical (ZI ) et une inclinaison de l’élément de branche (2) autour d'un deuxième axe d’articulation horizontal (X2), charnière caractérisée en ce que ledit système de liaison (3) comporte : - une pièce de guidage (6) logée dans une cavité (12) de l’élément de face avant (1) afin de permettre l’inclinaison de l’élément de branche (2) selon le deuxième axe d’articulation horizontal (X2), la pièce de guidage (6) se présentant sous la forme d'une douille qui possède une surface extérieure de guidage se présentant sous la forme d’une portion d'enveloppe cylindrique de section annulaire s’étendant selon le deuxième axe d’articulation (X2) et - un organe de base (5) comprenant une partie arrière (51 A), montée dans l’élément de branche (2), et une partie avant se présentant sous la forme d’une sphère (50) montée dans ladite pièce de guidage (6) afin de permettre l’ouverture/fermeture de l’élément de branche (2) autour du premier axe d'articulation vertical (ZI ).
2. 2. Charnière selon la revendication 1, dans laquelle la pièce de guidage (6) comporte une rainure de guidage (62) et la sphère (50) comporte une portion en saillie (52) adaptée pour coopérer avec la rainure de guidage (62) afin de guider l’ouverture/fermeture de l’élément de branche (2) autour du premier axe d’articulation vertical (Zl).
3. 3. Charnière selon la revendication 2, dans laquelle la rainure de guidage (62) comporte une ouverture (63) de manière à former une butée en position de surouverture.
4. 4. Charnière selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle, l'organe de base (5) comportant une tige (51 ) reliée à la sphère (50), la pièce de guidage (6) comporte une encoche cfe guidage (61) dans laquelle la tige (51) est adaptée pour s’étendre en position d'ouverture.
5. 5. Charnière selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle l’élément de face avant (1) comporte une première fente de guidage (13) pour permettre l'ouverture/fermeture de l’élément de branche (2) autour du premier axe d’articulation vertical (Zl) et une deuxième fente de guidage (14) pour permettre l'inclinaison de l'élément de branche (2) selon le deuxième axe d’articulation horizontal (X2).
6. 6. Charnière selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle la pièce de guidage (6) est bloquée en translation selon le deuxième axe d’articulation horizontal (X2) dans l’élément de face avant (1) par un élément rapporté flexible (8), de préférence, un circlip.
7. 7. Charnière selon la revendication 6, dans laquelle la pièce de guidage (6) comporte une rainure de montage (64) de l’élément rapporté flexible (8).
8. 8. Charnière selon l’une des revendications 1 à 7, dans laquelle l'organe de base (5) comporte, entre sa partie avant et sa partie arrière (51 A), une partie intermédiaire (51 B) configurée pour empêcher une rotation de l'élément de branche (2) autour de l'axe selon lequel s’étend l’organe de base (5).
9. 9. Charnière selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle la partie arrière de l'organe de base (5) comporte un fil métallique, de préférence, en acier inox.
10. 10. Monture de lunettes (300) comportant une face avant (100), deux branches latérales (200G, 200D), chaque branche latérale (200G, 200D) étant reliée à ladite face avant (100) par une charnière (4G, 4D) selon l'une des revendications précédentes.