EP2309909A2 - Systeme d'articulation agence entre un outil mene et un organe manuel de conduite - Google Patents

Systeme d'articulation agence entre un outil mene et un organe manuel de conduite

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EP2309909A2
EP2309909A2 EP09766087A EP09766087A EP2309909A2 EP 2309909 A2 EP2309909 A2 EP 2309909A2 EP 09766087 A EP09766087 A EP 09766087A EP 09766087 A EP09766087 A EP 09766087A EP 2309909 A2 EP2309909 A2 EP 2309909A2
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EP
European Patent Office
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piece
ribs
tool
head
pair
Prior art date
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EP09766087A
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German (de)
English (en)
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EP2309909B1 (fr
Inventor
Henrik Nielsen
David Petitdemange
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Nielsen Innovation SARL
Original Assignee
Nielsen Innovation SARL
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2309909B1 publication Critical patent/EP2309909B1/fr
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25G—HANDLES FOR HAND IMPLEMENTS
    • B25G3/00—Attaching handles to the implements
    • B25G3/38—Hinged, pivoted, swivelling, or folding joints
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/02—Nozzles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A47L9/24—Hoses or pipes; Hose or pipe couplings
    • A47L9/242—Hose or pipe couplings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/32—Articulated members
    • Y10T403/32008—Plural distinct articulation axes

Definitions

  • the invention relates to a hinge system arranged between a driven tool movable on a working surface and a manual driving member and which comprises a first integral part of the tool and able to pivot about a horizontal axis and a second integral part of the member and attached to the first part and mounted articulated about an axis arranged in a plane orthogonal to the horizontal axis.
  • Jointing systems of the universal type are already known along two orthogonal axes so as to allow movement of the tool subordinate to the directional pulse given to the manual organ. Such articulation is described, for example, in US Patent 2006/0230567.
  • the first part can pivot in a vertical plane oriented in the direction of forward or backward movement of the tool, but also, that the second piece by its articulation on said first piece allows a displacement of the manual organ in planes transverse to the movement of the tool allowing lateral orientation to the right or left of the organ.
  • this pivoting and this articulation causes the subordination of the orientation of the tool on the surface to be worked in the maneuver of the manual organ so that a rotation of the manual organ to the right causes a pivoting of the tool to the right and vice versa and in particular a pivoting at right angles to the tool.
  • this tool of parallelepipedal general shape, can work transversely to the displacement to clean a large surface, and longitudinally to enter narrow spaces.
  • At least the second piece is formed by a flexible structure with a longitudinal neutral axis comprising a base fixed to the first piece of the tool, a head fixed to the member; said base and head being connected by a pair of opposed ribs and parallel to the neutral axis and extending in a plane transverse to the horizontal axis, said torque being bent under the effect of a force applied orthogonally to its plane and transmitted by the manual organ.
  • Such a hinge system can be mounted, for example, on a cleaning broom whose tool is constituted by a plate of generally parallelepipedal shape carrying a textile envelope.
  • a recurring problem with this type of broom is the complexity of insertion of the duct into the joint and the partial crushing of the duct in the articulation system causing the stoppage of the distribution of the duct. liquid at a curvature a little too strong given to the hinge system under the constraint of the manual control body.
  • Another object of the invention is therefore to overcome this dysfunction.
  • the flexible structure of the second piece has a generally tubular shape with the ribs extending in diametrically opposed generatrices so as to enclose a flexible hose for driving a fluid; the base, and the head each having an orifice adapted to allow the passage of said pipe.
  • This set of a first rigid part associated with a second flexible part is thus able to enclose a hose pipe of a fluid having substantially the same section as that of the tubular flexible assembly. Thanks to this construction, whatever the curvatures given to the second part, the flexible pipe keeps a substantially constant cross section substantially reducing the fluidic pressure losses.
  • a hinge system is particularly suitable for responding to the problem of dust suction in vacuum cleaners.
  • the first piece is also formed by a tubular flexible structure with longitudinal neutral axis made in one assembly with the second piece; said part comprising a fixing foot to the tool, two opposite ribs and parallel to the neutral axis which are respectively connected to said foot and to an intermediate support supporting the pair of ribs opposite and parallel and connected to a head fixed to the and extending in a plane orthogonal to the plane containing the pair of ribs; said pair of ribs having a series of axially spaced rings.
  • FIG. 1 is a perspective view of a system of FIG. articulation according to the invention mounted on a tool such as a vacuum nozzle without representation of the hood and its suction pipe;
  • Figure 2 is a perspective view, on a larger scale, of the hinge system alone illustrated in Figure 1;
  • Figure 3 is a vertical sectional view along a median plane of the nozzle of Figure l, with representation of the hood and a suction pipe internal to the system;
  • Figure 4 is an elevational view of the hinge system alone schematically illustrated, on another scale, in a right-angle bending position;
  • Figure 5 is a view similar to Figure 1 on a smaller scale of an alternative embodiment of a hinge system according to the invention.
  • the hinge system designated as a whole by the reference 1, is intended to be arranged between a driven tool 2 displaceable on a working surface S 2 and a manual driving member 3.
  • the tool is a nozzle comprising a suction mouth 4
  • the driving member 3 is formed by the combination of a rigid sleeve associated with a hollow handle 3 'connected by a tube, not shown, to housing of a vacuum cleaner not shown.
  • This articulation system comprises, in a general manner, a first part 6 mounted integral with the tool 2 and able to pivot about a horizontal axis, and a second part 7 integral with the member 3 and attached to the first part and mounted articulated about an axis A arranged in a plane orthogonal to the first horizontal axis.
  • This first part 6, as represented in FIGS. 1 to 4, comprises a platform 11 which is carried at a distance from the horizontal axis by two mutually opposed U-shaped transverse tabs 11 each supporting a journal 5, and on which is fixed the second part 7.
  • the articulation system is characterized in that at least the second part 7 is formed by a flexible structure with longitudinal neutral axis N comprising a base 8 fixed to the first part 6 of the tool, a head 9 attached to the member 3; said base and head being connected by a pair of ribs 12 opposite and parallel to the neutral axis N and extending in a plane transverse to the horizontal axis, said pair 12 being able to be bent under the effect of an applied force orthogonal to its plane and transmitted by the manual organ 3.
  • the second piece 7 of flexible structure is made of a single piece of plastic material, the pair of ribs 12 having flexibility characteristics allowing it to obtain a bending with a radius of curvature between zero and ninety-five degrees.
  • the first piece 6, as shown in Figures 1 to 4, is rigid and comprises a platform 11 which is carried away from the horizontal axis by two opposite transverse tabs generally U-shaped and each supporting a journal 5, and on which is fixed the second part 7.
  • the horizontal axis is defined by the two journals 5 resting in bearings 10 from the housing or more precisely a plate P of the tool.
  • this embodiment of the flexible ribs attached at their ends to the base and the head there is obtained a hinge system which has a rigidity in the plane containing said ribs and a transverse flexibility allowing articulation in two opposite directions relative to to the said plane of the ribs.
  • this second piece can be easily manufactured by mass-produced molding and assembled in a single operation on all the known tools, which contributes to obtaining a low cost price.
  • Another advantage related to this embodiment in a single flexible structure is that there are more pieces of waste for poor performance of the manufacturing dimensions and / or assembly of the second part on the first part.
  • the flexible material is a plastic having a modulus of elasticity of the order of 250 to 350 MPa, by example a plastic type polyethylene or composite.
  • each rib (12) has a groove (12 ') for receiving a flexible reinforcement, not shown.
  • This reinforcement may preferably be made by a wire of the piano wire type or by a nylon thread. This reinforcement can also be inserted by overmoulding during molding of the part.
  • the flexible structure of the second piece has a generally tubular shape with the ribs 12 extending in diametrically opposite generatrices so as to contain a flexible pipe 15 (Figure 3) for driving a fluid, the base 8, and the head 9 each having an orifice 8a, 9a ( Figure 2) adapted to allow the passage of said pipe.
  • This tubular shape allows, among other things, a good and simple attachment respectively to the platform 11 having an axial orifice and to the member 3 which also have a tubular complementary shape.
  • this attachment can be obtained by a screw connection or by mechanical locking. This construction will be better explained later in a specific application.
  • the latter comprises between the base 8 and the head 9 a series of rings 14 spaced axially and connected to the ribs 12 constituting thus a pierced cage.
  • the rigidity of the hose is a function in particular of the section given to the ribs, the greater it is, the stiffer the rigidity is increased.
  • the hinge system thus made of two integral parts, one rigid and the other flexible, provides by the combination of movements induced under the constraint of the manual drive member, a pivoting around the pins 5 forming the axis of the piece set rigid- flexible part in a high or low direction in a vertical plane passing through the neutral axis, an articulation of the flexible part in one or more planes transverse to said axis H, and also or concurrently a change of direction of the tool according to a rotational movement about said neutral axis induced by said member on the two rigid and flexible integral parts.
  • the pivoting movement is generally used to adapt the manual organ to the size of the user, as well as to the virtually vertical position called storage, and the lowered position said passage under the furniture.
  • this pivoting movement of the rigid part 6 around the journals 5 on the bearings 10 is carried out without constraint and prevents undesired lifting of the anterior working face of the tool, especially during the advancement of the tool with the manual organ lowered.
  • the transverse hinge movement allows the various scanning positions during the advancement of the tool on the surface to be worked.
  • the change of direction obtained by the cooperation of the two orthogonal pairs formed by the trunnions-ribs assembly under the subordination of the rotation of the manual organ and the articulation movement, is used to bring the tool to the right or the left during its advancement in view, in particular to use the tool in its smaller dimension with its anterior face of work parallel to the direction of travel to go into nooks, niches or reduced spaces.
  • the perforated cage of the flexible structure contains the corrugated-type flexible hose 15 which is schematically represented and whose diameter can be relatively large, of the order 35 millimeters.
  • the pipe 15 passes through, not only said cage, but also the first piece 6 via the hole made axially in the platform 11 and passes between the journals 5 and bearings 10 until it is connected at its lower end to a sleeve M having a suction opening 4a mounted upstream of the mouth 4, while its upper end is fixed on the member 3.
  • the fixing of the pipe 15 on the head 9 and on the sleeve M can be achieved by gluing or mechanical locking , or even overmolding with the flexible structure 7.
  • This pipe makes it possible to ensure, with optimization, the flow of air coming from the suction mouth 4 of the nozzle 2, via the opening 4a, to the pipe member 3 formed at present by the hollow handle 3 '. even connected to a suction tube (not shown).
  • the cage made in one piece with its multiple rings, allows to drive and accompany said pipe in all its movements of pivoting, bending and rotation without causing crushing or significant reduction of its fluid passage section, or axial settlement during a strong thrust of the pipe member in the direction of advance of the nozzle tool.
  • the rings in their compression zone, are substantially adjacent and thus ensure a uniform curvature without breaking or crushing of the inner hose.
  • the articulation system comprises, in place of the rigid part, a first part formed by a flexible tubular structure to longitudinal neutral axis made in a single assembly with a second piece 7; said part 6 comprising a base 13 for fastening to the tool, two ribs 17 opposite and parallel to the neutral axis which are respectively connected to said foot and to an intermediate support 16 supporting a pair of opposite and parallel ribs 12 and connected to a head 9 fixed to the member 3 and which extend in a plane orthogonal to the plane containing the pair of ribs 12; said pair of ribs 17 having a series of rings 18 spaced axially.
  • the hinge system thus produced in a single molded part, can provide by the combination of the two couples, under the constraint of the manual driving member, a pivoting of the assembly in the high or low direction in a vertical plane passing by the neutral axis, a joint in one or more planes transverse to the neutral axis, and also or concurrently a change of direction of the tool according to a rotational movement about said neutral axis induced by said member.
  • These various movements are optimized by the construction and arrangement of axes Pa and A located at a distance on the neutral axis of the assembly on either side of the support 16.
  • the tests carried out for this variant embodiment according to the invention lead to preferentially choosing a different spacing between the rings of each pair so as to obtain a different bending.
  • the pair of ribs 17 has rings 18 close together for a belching of the piece 6 with a uniform curvature of between zero and forty five degrees, while the rings 14 of the pair of ribs 12 are spaced apart thus allowing greater curvature of the piece 7 at an angle of the order of 9o to 95 degrees.
  • the part 6 with its close-fitting rings enables the user, when pivoting the manual member in a vertical plane for lowering or raising the manual member, to transmit more easily this movement and lift, with ease, slightly the anterior working face of the nozzle to suck larger debris than that of dust.
  • the squeegee tool 2 has a parallelepiped shaped plate covered with a hood and whose anterior portion has a large suction opening forming the suction mouth 4 through which passes part of a cylindrical brush 19 driven by an electric motor 20.
  • the plate comprises receiving means of the articulation system which are adapted to the construction of the latter, that is with rigid part and flexible part, or that of the variant with the set of two flexible parts.
  • the flexible structure of the second part 7 is implanted by its annular base 8 on the platform 11 mounted pivotably on the bearings 10 implanted in the posterior region of the cover C 1 while the annular head 9 is integral with the driving member 3 which can be either the hollow handle 3 'connected by a tube to the housing of a sled type vacuum cleaner (not shown), or a brush-type vacuum cleaner housing (not shown) a front portion provided with a suction duct is attached to the head 9 and another part has a handle.
  • the suction tool is of the rotary brush type driven by an electric motor
  • at least one of the ribs 12 or in the case of the variant the ribs 12 and 17 are adapted to receive an electrical conductor, not shown, connected to the vacuum cleaner, and through the base 8 to the motor 20 or, in the case of the variant, the support 16 comprises for this purpose on its periphery a groove, shown schematically at 21, connected to said ribs and for receiving said electrical conductor.
  • Such a hinge system formed of either a flexible part integral with a rigid part or a set of two integral flexible parts can thus replace the universal articulation systems arranged on the tools of all brushes with or without hose, and in particular on the suction nozzles by offering the convenience of use in extreme angular operating positions imposed by the manual organ, while minimizing pressure losses in the suction pipe.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Harvester Elements (AREA)

Abstract

Le système d'articulation (1) comprend une première pièce (6) solidaire d'un outil mené (2) et apte à pivoter autour d'un axe horizontal et une seconde pièce (7) solidaire d'un organe manuel (3) de conduite rattachée à la première pièce et montée articulée autour d'un axe orthogonal à l'axe horizontal. Au moins la seconde pièce est formée par une structure flexible à axe neutre longitudinal comprenant une embase (8) fixée à la première pièce, une tête (9) fixée à l'organe; lesdites embase et tête étant reliées par un couple de nervures (12) opposées et parallèles à l'axe neutre et s ' étendant dans un plan transversal à l'axe horizontal, ledit couple (12) pouvant être fléchi sous l'effet d'une force appliquée orthogonalement à son plan et transmise par l'organe manuel. Le dit système d'articulation s'applique au domaine de l'électroménager.

Description

SYSTEME D'ARTICULATION AGENCE ENTRE UN OUTII, MENE ET UN ORGANE MANUEL DE CONDUITE
L'Invention, se rapporte à un système d'articulation agencé entre un outil mené déplaçable sur une surface à travailler et un organe manuel de conduite et qui comprend une première pièce solidaire de l'outil et apte à pivoter autour d'un axe horizontal et une seconde pièce solidaire de l'organe et rattachée à la première pièce et montée articulée autour d'un axe agencé dans un plan orthogonal à l'axe horizontal.
On connaît déjà des systèmes d'articulation du type universel selon deux axes orthogonaux de manière à permettre un déplacement de l'outil subordonné à l'impulsion directionnelle donnée à l'organe manuel. Une telle articulation est décrite ,par exemple, dans le brevet US 2006/0230567.
Avec une telle construction, on comprendra que, non seulement, la première pièce peut pivoter dans un plan vertical orienté dans le sens de déplacement avant ou arrière de l'outil, mais aussi, que la seconde pièce par son articulation sur ladite première pièce permet un déplacement de l ' organe manuel dans des plans transversaux au déplacement de l'outil autorisant une orientation latérale à droite ou à gauche de l'organe. En outre, la combinaison de ce pivotement et de cette articulation provoque la subordination de l'orientation de l'outil sur la surface à travailler à la manœuvre de l'organe manuel de telle sorte qu'une rotation de l'organe manuel à droite entraîne un pivotement de l'outil vers la droite et inversement et notamment un pivotement à angle droit dudit l'outil. Ainsi , cet outil, de forme générale parallélépipédique, peut aussi bien travailler transversalement au déplacement pour nettoyer une large surface, que longitudinalement pour s'introduire dans des espaces étroits .
Cependant, on fait remarquer que les nombreuses pièces, qui constituent ce système d'articulation du type cardan à axes géométriques concourant en un même point, sont très mécaniques et doivent être moulées et assemblées avec précision pour permettre un pivotement et une articulation sans problème de désemboîtement ou de grippage .
En outre, une telle réalisation entraîne des coûts de fabrication élevés. II existe également des systèmes d'articulation tels que décrits dans le brevet US 3016556 et qui concernent un ressort hélicoïdal à spires jointives destiné à assurer le contournement des obstacles, mais nullement adapté à transmettre un couple directionnel contrôlé. L'invention a donc pour but de pallier les inconvénients de l'art antérieur en réalisant un système d'articulation de conception très simplifiée, robuste, ne nécessitant pas d'opération d'assemblage minutieux, et procurant une grande commodité de déplacement de l'outil en toutes positions de l'organe de manœuvre et sur toutes surfaces à nettoyer, même celles situées sous certains meubles. Selon l'invention, au moins la seconde pièce est formée par une structure flexible à axe neutre longitudinal comprenant une embase fixée à la première pièce de l'outil, une tête fixée à l'organe ; lesdites embase et tête étant reliées par un couple de nervure opposées et parallèles à l'axe neutre et s 'étendant dans un plan transversal à l'axe horizontal , ledit couple pouvant être fléchi sous l'effet d'une force appliquée orthogonalement à son plan et transmise par l'organe manuel .
Ainsi notamment, grâce à la structure flexible de la seconde pièce, on s'affranchit, non seulement, de la contrainte d'assemblage précis d'une articulation sur une première pièce mobile pivotante, mais aussi de la rigidité mécanique, voire même de blocage, se produisant lors de positions angulaires extrêmes imposées par l ' organe manuel .
En outre, grâce à cette construction particulière, on réalise une articulation particulièrement simple, robuste, d'un montage aisé et donc d'un coût de fabrication plus faible. Un tel système d'articulation peut être monté, par exemple, sur un balai de nettoyage dont l'outil est constitué par une platine de forme générale parallélépipédique portant une enveloppe textile.
Il a également été proposé de réaliser un système d'articulation du type universel pour équiper des balais du genre décrit dans le brevet US 5988920 , et dans lesquels l'outil est alimenté, via un conduit souple traversant l'articulation, par un liquide de nettoyage s 'écoulant par gravité et stocké dans un réservoir solidaire de l'organe de manœuvre.
Un problème récurrent à ce type de balai est la complexité d'insertion du conduit dans l'articulation et l'écrasement partiel du conduit dans le système d'articulation provoquant l'arrêt de la distribution du liquide lors d'une courbure un peu trop forte donnée au système d'articulation sous la contrainte de l'organe manuel de conduite.
Un autre but de l'invention est donc de palier ce dysfonctionnement.
Selon une autre caractéristique particulièrement intéressante de l'invention, la structure flexible de la seconde pièce présente une forme générale tubulaire avec les nervures s 'étendant selon des génératrices diamétralement opposées de manière à renfermer un tuyau flexible de conduite d'un fluide ; l'embase, et la tête présentant chacune un orifice adapté à laisser le passage dudit tuyau .
Cet ensemble d'une première pièce rigide associée à une seconde pièce flexible est donc à même de renfermer un tuyau flexible de conduite d'un fluide ayant pratiquement la même section que celle de l'ensemble flexible tubulaire. Grâce à cette construction, quelles que soient les courbures données à la seconde pièce, le tuyau flexible garde une section pratiquement constante réduisant notablement les pertes de charge fluidique. Outre l'application à un balai de nettoyage, un tel système d'articulation est particulièrement adapté pour répondre au problème de l'aspiration des poussières dans les aspirateurs .
On ajoutera que cet ensemble flexible permet de rendre, de façon simple et sans à-coups, la subordination de la manœuvre de l'outil à la commande de l'organe manuel soit pour travailler sur de grandes surfaces ou des recoins, soit de passer sous des meubles bas tels que des lits. Selon une variante de réalisation de l'invention, la première pièce est également formée par une structure flexible tubulaire à axe neutre longitudinale réalisée en un seul ensemble avec la seconde pièce; ladite pièce comportant un pied de fixation à l'outil, deux nervures opposées et parallèles à l'axe neutre qui sont reliées respectivement audit pied et à un support intermédiaire supportant le couple de nervures opposées et parallèles et reliées à une tête fixée à l'organe et qui s'étendent dans un plan orthogonal au plan contenant le couple de nervures; ledit couple de nervures comportant une série d'anneaux espacés axialement.
Cette réalisation particulière en un seul ensemble flexible autorisant des mouvements de pivotement et d'articulation combinés est d'une fabrication particulièrement simple et non coûteuse car elle est réalisée par moulage en une seule pièce et ne nécessite pas de fixation complexe sur l'outil et sur l'organe manuel . Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, prise à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue en perspective d'un système d'articulation selon l'invention monté sur un outil tel qu'un suceur d'aspirateur sans représentation du capot et de son tuyau d'aspiration ;
La figure 2 est une vue en perspective, à plus grande échelle, du système d'articulation seul illustré dans la figure 1 ;
La figure 3 est une vue en coupe verticale selon un plan médian du suceur de la figure l,avec représentation du capot et d'un tuyau d'aspiration interne au système ; La figure 4 est une vue en élévation du système d'articulation seul illustré schématiquement , à une autre échelle, en position de cintrage à angle droit ; La figure 5 est une vue similaire à la figure 1 à plus petite échelle d'une variante de réalisation d'un système d'articulation selon l'invention.
En se référant à la figure 1, le système d'articulation, désigné dans son ensemble par la référence l,est destiné à être agencé entre un outil mené 2 déplaçable sur une surface à travailler S_ et un organe manuel de conduite 3. Dans l'exemple représenté, l'outil est un suceur comprenant une bouche d'aspiration 4 et l'organe de conduite 3 est formé par la combinaison d'un manchon rigide associé à un manche creux 3' relié par un tube, non représenté, au boîtier d'un aspirateur non représenté.
Ce système d'articulation comprend, de façon générale, une première pièce 6 montée solidaire de l'outil 2 et apte à pivoter autour d'un axe horizontal, et une seconde pièce 7 solidaire de l'organe 3 et rattachée à la première pièce et montée articulée autour d'un axe A agencé dans un plan orthogonal au premier axe horizontal . Cette première pièce 6, telle que représentée dans les figures 1 à 4 , comporte une plate-forme 11 qui est portée à distance de l'axe horizontal par deux pattes transversales lia opposées en forme générale de U et supportant chacune un tourillon 5, et sur laquelle est fixée la seconde pièce 7.
Bien entendu, il est connu de l'art antérieur d'utiliser ce type général de système d'articulation dit universel, non seulement, sur des outils tels que des suceurs d'aspirateurs, mais également, sur des outils tels que des semelles équipées d'un textile laveur ou cireur montées sur des balais de nettoyage et dont l'organe manuel est constitué par un manche.
La plupart des réalisations d'outils présentent une semelle ou un boîtier de forme générale parallélépipédique dont l'une des grandes faces est dite face antérieure de travail . Selon l'invention, le système d'articulation est caractérisé en ce qu'au moins la seconde pièce 7 est formée par une structure flexible à axe neutre longitudinal N comprenant une embase 8 fixée à la première pièce 6 de l'outil, une tête 9 fixée à l'organe 3 ; lesdites embase et tête étant reliées par un couple de nervures 12 opposées et parallèles à l'axe neutre N et s ' étendant dans un plan transversal à l'axe horizontal , ledit couple 12 pouvant être fléchi sous l'effet d'une force appliquée orthogonalement à son plan et transmise par l ' organe manuel 3.
Selon un mode de réalisation préféré, la seconde pièce 7 à structure flexible est constituée d'une seule pièce en matériau plastique, le couple de nervures 12 présentant des caractéristiques de flexibilité lui permettant d'obtenir un cintrage selon un rayon de courbure compris entre zéro et quatre-vingt quinze degrés .
La première pièce 6, telle que représentée dans les figures 1 à 4 , est rigide et comporte une plate-forme 11 qui est portée à distance de l'axe horizontal par deux pattes transversales opposées en forme générale de U et supportant chacune un tourillon 5, et sur laquelle est fixée la seconde pièce 7. L 'axe horizontal est défini par les deux tourillons 5 reposant dans des paliers 10 issus du boîtier ou plus précisément d'une platine P de l'outil.
Grâce à cette réalisation des nervures flexibles rattachées en leurs extrémités à l'embase et à la tête, on obtient un système d'articulation qui présente une rigidité dans le plan contenant lesdites nervures et une flexibilité transversale autorisant une articulation selon deux directions opposées par rapport au dit plan des nervures . On comprendra que l ' on peut fabriquer aisément cette seconde pièce par moulage en grande série et la monter en une seule opération sur tous les outils connus , ce qui contribue à l'obtention d'un prix de revient faible. Un autre avantage lié à cette réalisation en une seule structure flexible est qu'il n'existe plus de pièces de rebut pour mauvaises tenues des cotes de fabrication et/ou d'assemblage de la seconde pièce sur la première pièce.
Pour allier une bonne tenue à l'écrasement lors d'une poussée exercée selon l'axe neutre et une grande flexibilité de pivotement, le matériau flexible est un plastique ayant un module d'élasticité de l'ordre de 250 à 350 Mpa, par exemple un plastique de type polyéthylène ou composite.
Sachant les contraintes exercées sur ce type de système d'articulation, l'invention prévoit en outre que chaque nervure(12) présente une rainure{12') de réception d'un renfort flexible, non représenté. Ce renfort peut être réalisé , de préférence, par un fil métallique du type corde à piano ou par un fil en nylon. Ce renfort peut être également inséré par surmoulage lors du moulage de la pièce.
En se référant aux figures l,et 3 et selon une autre caractéristique importante de l'invention, on observe que la structure flexible de la seconde pièce présente une forme générale tubulaire avec les nervures 12 s 'étendant selon des génératrices diamétralement opposées de manière à renfermer un tuyau flexible 15 (figure 3} de conduite d'un fluide ; l'embase 8, et la tête 9 présentant chacune un orifice 8a, 9a (figure 2) adapté à laisser le passage dudit tuyau.
Cette forme tubulaire permet entre autre une bonne et simple fixation respectivement sur la plate-forme 11 présentant un orifice axial et sur l'organe 3 qui possèdent également une forme complémentaire tubulaire. Par exemple, cette fixation peut être obtenue par un assemblage à vis ou par un verrouillage mécanique. Cette construction sera mieux expliquée ultérieurement dans une application spécifique. De manière à obtenir une courbure uniforme ainsi qu'un contrôle de la réactivité aux diverses contraintes exercées sur la structure flexible, cette dernière comporte entre l'embase 8 et la tête 9 une série d'anneaux 14 espacés axialement et reliés aux nervures 12 constituant ainsi une cage ajourée.
Ces anneaux limitent le débattement et garantissent un rayon de ceintrage constant en répartissant les contraintes. La rigidité du flexible est fonction notamment de la section donnée aux nervures, plus celle- ci est grande, plus la rigidité est augmentée.
Le système d'articulation, ainsi réalisé en deux pièces solidaires , l'une 6 rigide et l'autre 7 flexible, procure par la combinaison de mouvements induits sous la contrainte de l'organe manuel de conduite, un pivotement autour des tourillons 5 formant l'axe de l'ensemble pièce rigide- pièce flexible en direction haute ou basse selon un plan vertical passant par l'axe neutre, une articulation de la pièce flexible dans un ou plusieurs plans transversaux audit axe H , et également ou concurremment un changement de direction de l'outil selon un mouvement de rotation autour dudit axe neutre induit par ledit organe sur les deux pièces solidaires rigide et flexible. Le mouvement de pivotement est généralement utilisé pour adapter l'organe manuel à la grandeur de l'utilisateur, ainsi qu'à la position pratiquement verticale dite de rangement, et à la position surbaissée dite de passage sous les meubles. En outre, ce mouvement de pivotement de la pièce rigide 6 autour des tourillons 5 sur les paliers 10 s'effectue sans contrainte et empêche un soulèvement non désiré de la face antérieure de travail de l'outil, notamment lors de l'avancement de l'outil avec l'organe manuel abaissé. Le mouvement d'articulation transversale permet les diverses positions de balayage lors de l'avancement de l'outil sur la surface à travailler.
Le changement de direction , obtenu par la coopération des deux couples orthogonaux formés par l'ensemble tourillons-nervures sous la subordination de la rotation de l'organe manuel et du mouvement d'articulation, est utilisé pour amener l'outil vers la droite ou la gauche lors de son avancement en vue, notamment d'utiliser l'outil selon sa plus faible dimension avec sa face antérieure de travail parallèle à la direction d'avancement pour aller dans des recoins, niches ou espaces réduits.
Grâce à cette construction de cage ajourée et notamment tubulaire, on peut utiliser le système d'articulation aussi bien pour un balai laveur ou cireur équipé d'un distributeur de liquide nettoyant ou lustreur, que pour un suceur d'aspirateur électrique ; les sections des tuyaux étant, bien entendu, différentes en fonction du débit de fluide à faire passer. Ainsi, comme représenté à la figure 3 et selon une application préférée de l'invention, la cage ajourée de la structure flexible renferme le tuyau flexible 15 de type ondulé qui est représenté schématiquement et dont le diamètre peut être relativement grand , de l'ordre de 35 millimètres. Le tuyau 15 traverse, non seulement ladite cage, mais également la première pièce 6 via l' orifice pratiquée axialement dans la plate-forme 11 et passe entre les tourillons 5 et paliers 10 jusqu'à se raccorder par son extrémité inférieure sur un manchon M ayant une ouverture 4a d'aspiration montée en amont de la bouche 4, tandis que son extrémité supérieure est fixée sur l'organe 3.La fixation du tuyau 15 sur la tête 9 et sur le manchon M peut être réalisée par collage ou verrouillage mécanique, voire même par surmoulage avec la structure flexible 7.
Ce tuyau permet d'assurer, avec optimisation, le flux d'air arrivant de la bouche 4 d'aspiration du suceur 2, via l'ouverture 4a, à l'organe de conduite 3 formé présentement par le manche creux 3 ' , lui même relié à un tube d'aspiration (non représenté).
Outre un rôle de protection contre les chocs sur le tuyau , la cage, réalisée en une seule pièce avec ses multiples anneaux, permet de conduire et d'accompagner ledit tuyau dans tous ses mouvements de pivotement, cintrage et rotation sans provoquer d'écrasement ou de réduction notable de sa section de passage du fluide, ni de tassement axial lors d'une forte poussée de l'organe de conduite dans la direction d'avancement de l'outil suceur. En effet , lors d'un mouvement de courbure, illustré à la figure 4, selon un angle de l'ordre de quatre-vingt dix degrés et provoqué notamment par la mise en position de l'outil selon une direction transversal au sens d'avancement, les anneaux , dans leur zone de compression, sont pratiquement adjacents et garantissent ainsi une courbure uniforme sans cassure ou écrasement du tuyau flexible interne.
Selon une variante de réalisation illustrée à la figure 5 et dans laquelle on a gardé les mêmes références pour désigner des pièces similaires, le système d'articulation comprend, à la place de la pièce rigide, une première pièce formée par une structure flexible tubulaire à axe neutre longitudinale réalisée en un seul ensemble avec une seconde pièce 7; ladite pièce 6 comportant un pied 13 de fixation à l'outil, deux nervures 17 opposées et parallèles à l'axe neutre qui sont reliées respectivement audit pied et à un support intermédiaire 16 supportant un couple de nervures 12 opposées et parallèles et reliées à une tête 9 fixée à l'organe 3 et qui s'étendent dans un plan orthogonal au plan contenant le couple de nervures 12 ; ledit couple de nervures 17 comportant une série d'anneaux 18 espacés axialement.
Le système d'articulation, ainsi réalisé en une seule pièce moulée, peut procurer par la combinaison des deux couples, sous la contrainte de l'organe manuel de conduite, un pivotement de l'ensemble en direction haute ou basse selon un plan vertical passant par l'axe neutre, une articulation dans un ou plusieurs plans transversaux à l'axe neutre , et également ou concurremment un changement de direction de l'outil selon un mouvement de rotation autour dudit axe neutre induit par ledit organe. Ces divers mouvements sont optimisés par la construction et l'agencement des axes Pa et A situés à distance sur l'axe neutre de l'ensemble de part et d'autre du support 16.
Les essais réalisés pour cette variante de réalisation conforme à l'invention amènent à choisir préférentiellement un espacement différent entre les anneaux de chaque couple de manière à obtenir un cintrage différent. Présentement, le couple de nervures 17 comporte des anneaux 18 rapprochés pour un ceintrage de la pièce 6 selon une courbure uniforme compris entre zéro et quarante cinq degrés, tandis que les anneaux 14 du couple de nervures 12 sont plus espacés autorisant ainsi une plus grande courbure de la pièce 7 selon un angle de l'ordre de 9o à 95 degrés. Dans l'exemple illustré à la figure 5, la pièce 6 avec ses anneaux rapprochés permet à l'utilisateur, lors du pivotement de l ' organe manuel dans un plan vertical d'abaissement ou relevage de l'organe manuel, de transmettre plus aisément ce mouvement et de soulever, avec facilité, légèrement la face antérieure de travail du suceur pour aspirer des débris de taille plus importante que celle de la poussière.
En se reportant aux figures 1 et 5, l'outil suceur 2 présente une platine £ de forme parallélépipédique couverte d'un capot Ç et dont la partie antérieure présente une large ouverture d'aspiration formant la bouche d'aspiration 4 au travers de laquelle passe une partie d'une brosse cylindrique 19 entraînée par un moteur électrique 20.La platine comporte des moyens de réception du système d'articulation qui sont adaptés à la construction de ce dernier, soit celui avec pièce rigide et pièce flexible, soit celui de la variante avec l'ensemble des deux pièces flexibles. En se rapportant aux figures 1 et 3,1a structure flexible de la seconde pièce 7 est implantée par son embase annulaire 8 sur la plate-forme 11 montée pivotante sur les paliers 10 implantés dans la région postérieure du capot C1 tandis que la tête annulaire 9 est solidaire de l'organe de conduite 3 qui peut être soit le manche creux 3' relié par un tube au boîtier d'un aspirateur de type traîneau (non représenté) , soit un boîtier d'aspirateur de type balai (non représenté) dont une partie antérieure pourvue d'un conduit d'aspiration est fixée à la tête 9 et dont une autre partie comporte une poignée de manœuvre.
Comme l'outil suceur est du type à brosse rotative entraînée par un moteur électrique, une au moins des nervures 12 ou dans le cas de la variante les nervures 12 et 17 sont adaptées à recevoir un conducteur électrique , non représenté, relié à l'aspirateur, et à travers l'embase 8 au moteur 20 ou, dans le cas de la variante, le support 16 comporte à cet effet sur sa périphérie une saignée , schématisée en 21, reliée aux dites nervures et destinée à recevoir ledit conducteur électrique.
Ainsi, tout en optimisant la construction du système d'articulation et corrélativement en réduisant notablement les pertes de charges dans le tuyau à l'aspiration , on peut envisager de réduire la puissance du groupe moto-ventilateur de l'aspirateur et donc de faire des économies d'énergie. Un tel système d'articulation est particulièrement remarquable par sa simplicité de fabrication , même en grande série, ainsi que par son prix de revient comparé à celui de l'art antérieur qui faisait appel à différentes pièces moulées que l'on devait assembler avec précision. Un tel système d'articulation formé, soit d'une pièce flexible solidaire d'une pièce rigide, soit d'un ensemble de deux pièces flexibles solidaires peut donc remplacer les systèmes d'articulation universelle agencés sur les outils de tous balais avec ou sans tuyau, et notamment sur les suceurs d'aspirateurs en offrant la commodité d'utilisation dans des positions angulaires extrêmes de fonctionnement imposées par l'organe manuel, tout en minimisant les pertes de charge dans le tuyau d' aspiration.

Claims

EEVENDICATIONS
1. Système d'articulation agencé entre un outil mené (2) déplaçable sur une surface à travailler et un organe manuel (3) de conduite et qui comprend une première pièce (6) solidaire de l'outil (2) et apte à pivoter autour d'un axe horizontal et une seconde pièce (7) solidaire de l'organe (3), rattachée à la première pièce, et montée articulée autour d'un axe agencé dans un plan orthogonal à l'axe horizontal, caractérisé en ce qu'au moins la seconde pièce (7) est formée par une structure flexible à axe neutre longitudinal comprenant une embase (8) fixée à la première pièce (6) de l'outil, une tête (9) fixée à l'organe (3) ; lesdites embase et tête étant reliées par un couple de nervures (12) opposées et parallèles à l'axe neutre et s ' étendant dans un plan transversal à l'axe horizontal , ledit couple (12) pouvant être fléchi sous l'effet d'une force appliquée orthogonalement à son plan et transmise par l'organe manuel (3) .
2. Système d'articulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde pièce (7) à structure flexible est constituée d'une seule pièce en matériau plastique, le couple de nervures (12) présentant des caractéristiques de flexibilité lui permettant d'obtenir un cintrage selon un rayon de courbure compris entre zéro et quatre-vingt quinze degrés ,
3. Système d'articulation selon la revendication 2 caractérisé en ce le matériau plastique est un plastique ayant un module d'élasticité de l'ordre de 250 à 350 MPa.
4. Système d'articulation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque nervure (12) présente une rainure (12') de réception d'un renfort flexible .
5. Système d'articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure flexible de la seconde pièce (7) présente une forme générale tubulaire avec les nervures (12) s ' étendant selon des génératrices diamétralement opposées de manière à renfermer un tuyau flexible (15) de conduite d'un fluide ; l'embase (8), et la tête (9) présentant chacune un orifice (8a ,9a) adapté à laisser le passage dudit tuyau.
6. Système d'articulation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la seconde pièce flexible (7) comporte entre l'embase (8) et la tête (9) une série d'anneaux (14) espacés axialement et reliés aux nervures (12 ) constituant ainsi un cage ajourée.
7. Système d'articulation selon l'une quelconque des revendications 5 à 6 , caractérisé en ce que la première pièce (6) et la seconde pièce flexible (7) renferme un seul tuyau flexible (15) de conduite d'un fluide.
8. Système d'articulation selon les revendications 5 à 7 , caractérisé en ce que la première pièce est rigide et comporte une plate-forme (11) qui est portée à distance de l'axe horizontal formé par deux tourillons (5) portés par deux pattes (lia) transversales opposées supportant chacune un des tourillons ; ladite plate-forme présentant un orifice.
9. Système d'articulation selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la première pièce (6) est également formée par une structure flexible tubulaire à axe neutre longitudinale réalisée en un seul ensemble avec la seconde pièce [I); ladite pièce(6) comportant un pied (13) de fixation à l'outil, deux nervures (17) opposées et parallèles à l'axe neutre qui sont reliées respectivement audit pied et à un support intermédiaire (16) supportant un couple de nervures (12) opposées et parallèles et reliées à une tête (9) fixée à l'organe (3) et qui s'étendent dans un plan orthogonal au plan contenant le couple de nervures (12) ; ledit couple de nervures (17) comportant une série d'anneaux (18) espacés axialement .
10. Système d'articulation selon les revendications 6 et
9, caractérisé en ce que l'espacement entre les anneaux (14, 18 ) de chaque couple est différent de manière à obtenir un ceintrage différent.
11.Outil mené comportant un système d'articulation selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'il est un suceur qui est destiné à équiper un aspirateur à poussière et qui comprend une platine (P) , un capot (C) ; ladite platine comportant des moyens de réception dudit système d' articulation ( 7 ou 6 et 7), tandis que l'organe de conduite (3) est formé par un manche (3 ') fixé à la tête (9) et relié par un tube au boîtier d'un aspirateur.
12.Outil mené comportant un système d'articulation selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'il est un suceur qui est destiné à équiper un aspirateur à poussière et qui comprend une platine (P) , un capot (C) ; ladite platine comportant des moyens de réception dudit système d' articulation ( 7 ou 6 et 1) , tandis que l'organe de conduite (3) est formé par un boîtier d'aspirateur de type balai dont une partie antérieure est fixée à la tête (9) et dont une autre partie comporte une poignée de manœuvre.
13. Outil mené comprenant un système d'articulation selon les revendications 5 et 9 , caractérisé en ce qu'il est du type suceur à brosse (19) rotative entraînée par un moteur électrique (20) , une au moins des nervures d'un couple (12 ou 12 et 17) est adaptée à recevoir un conducteur électrique, ou bien les deux nervures d'un couple (12 et 17) reçoivent chacune un renfort conducteur de liaison électrique entre l'aspirateur et le moteur (20) .
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