Brevet FR2498510A1 — publié le 19820730

La présente invention se rapporte à une clé à chocs utilisable pour visserou dévisser des boulons ou écrous et concerne plus particulièrement une clé à chocs qui comporte un mécanisme de rotation perfectionné capable de produire des chocs à des intervalles fixes, chocs qui sont transmis au boulon ou à l'écrou afin de le visser ou de le dévisser, et qui est relative- ment silencieux. On connaît une clé à chocs qui comprend un marteau monté sur un rotor entraîné par un moteur, marteau qui tourne avec le rotor en frappant et en s'éloignant à répétition d'une enclume ayant un refoncement pour recevoir le marteau, transmettant ainsi des chocs à celle-ci. Toutefois, cet outil connu présente les inconvénients suivants: Du fait que la force centrifuge varie avec la vitesse du rotor, la force des chocs ou des coups appliqués varie d'une fois à l'autre. De plus, l'huile de graissage circule irrégulièrement et risque de se rassembler sur des parties inutiles du rotor qui tourne à grande vitesse. Il en résulte que des pièces ou des composants indispensables restent sans lubrification. De plus, ce qui est plus grave encore, des bruits désagréables sont produits chaque fois que le marteau heurte l'enclume, ce qui soulève un problème de pollution phonique. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients ci- dessus des clés à chocs connues et d'apporter une clé à chocs perfectionnée dont le rotor, le marteau et l'enclume ont été réétudiés de façon à produire des chocs à des intervalles fixes pour serrer ou desserrer des boulons ou des écrous. Un autre but de l'invention est de réaliser une clé à chocs perfec- tionnée capable de produire des chocs sans bruit excessif. Selon la présente invention, une clé à chocs comprend un marteau, une enclume et un rotor entraîné par un moteur, le marteau pouvant pivoter dans les deux sens par rapport à l'axe de rotation du moteur, le marteau reposant sur l'enclume dans un tel état de contrainte élastique qu'il peut s'aligner avec l'axe de l'enclume, le marteau comportant des moyens pour s'appliquer contre la face intérieure du rotor, ce qui fait que l'enclume transmet son mouvement au marteau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, qui n'a, bien entendu aucun caractère limitatif, en référence au dessin annexé, sur lequel: - la figure I est une coupe verticale à travers une clé à chocs conforme à l'invention; - la figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne A-A de la 24985 10 figure 1; - les figures 3 à 7 sont des vues en coupe illustrant les mouvements du rotor, du marteau et de l'enclume du mode de réalisation de la figure 1; - la figure 8 est une coupe verticale à travers une variante de réalisation de l'invention; et - la figure 9 est une coupe verticale suivant la ligne B-B de la figure 8. En se référant à la figure 1, on voit un mode de réalisation de l'in- vention qui comprend une enveloppe I que prolonge une poignée 2 dans laquelle de l'air comprimé peut être introduit, de manière classique, afin de faire tourner un moteur pneumatique 4 dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens opposé en actionnant une détente 3 et une valve de commutation (non représentée). Le moteur pneumatique 4 comporte un arbre 6 auquel un rotor cylindrique 5 est accouplé par des cannelures afin de les rendre solidaires en rotation. Comme on le voit clairement sur les figures 2 et 3, le rotor 5 comporte une paroi intérieure cylindrique 5a sur laquelle a été formée une saillie longitudinale 7. La saillie 7 est limitée par des côtés en retrait 7a et 7b qui se prolongent par des rainures arrondies 8a et 8b s'étendant à leur base. La paroi intérieure cylindrique 5a présente un renfoncement arrondi 9 qui a été produit en enlevant la partie antérieure de la saillie 7 de façon à produire une surface arrondie située sur la même courbure que le fond des rainures 8a et 8b, comme l'indiquent les lignes en tirets des figures 3 et 4. Une enclume 10 est montée à rotation dans l'enveloppe 1. Dans le mode de réalisation représenté, l'enclume 10 comprend une tête IQa, un corps lOb et une queue 11, le corps lOb, dont le diamètre est relativement plus grand que celui de la tête 1Oa, pouvant toutefois être reçu dans le rotor 5. La queue Il s'engage à rotation dans une cavité de support formée à la partie postérieure du rotor 5. La tête IQa est adaptée à recevoir une douille (non représentée) destinée à tenir un boulon ou un écrou. Le corps lOb de l'enclume 10 présente une fente axiale 12 destinée à recevoir un marteau 13, fente ayant une section semi-circulaire, comme on le voit sur les figures 2 à 4. Le marteau 13 peut tourner dans la fente 12 aussi bien dans le sens des aiguilles d'une montre que dans le sens opposé, comme il est expliqué plus loin. Le marteau 13 a un fond semi-circulaire qui épouse le contour de la surface intérieure semi-circulaire de la fente 12. La distance dont le marteau 13 s'enfonce dans la fente 12 doit être soigneusement choisie ou calculée; la solution optimale est représentée sur la figure 2 ou l'on voit que les deux arêtes opposées 13a et 13b de celui-ci ne sont pas engagées dans la fente 12, mais sont placées dans un plan coupant perpendiculairement un diamètre du rotor 5. Le marteau 13 comporte à son sommet une nervure ou une arête 14 qui fait saillie axialement. L'arête 14 est adaptée à rester en contact avec la surface intérieure cylindrique 5a sauf en passant sur la région du renfonce- ment 9.Quand l'arête 14 est en contact avec la surface cylindrique 5a, le marteau tourne tout entier, comme représenté sur les figures3 et 4et l'une des arêtes latérales 13a ou 13b vient s'appliquer contre la surface intérieure cylindri- que 5a et glisse sur celle-ci. Pendant que le rotor 5 tourne, cette arête latérale 13aou 13b continue de glisser sur la surface intérieure cylindrique 5a jusqu'à ce qu'elle rencontre l'un des côtés en retrait 7b ou 7a, selon le sens dans lequel le rotor tourne. L'enclume comporte une cavité intérieure 15 qui a été produite en perçant le fond de la fente 12. Dans cette cavité 15 est logé un ressort 18 dont l'une des extrémités est accrochée à une goupille 17 plantée dans le marteau 13 et dont l'autre extrémité est fixée à une autre goupille 16 exerçant ainsi une traction sur le marteau 13. On va décrire maintenant un exemple typique d'utilisation de cet appareil: On met en marche le moteur pneumatique 4, par exemple, de façon qu'il tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, en actionnant la détente 3 et la valve de commutation (non représentée). De ce fait, comme représenté sur la figure 3, le rotor 5 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport au marteau 13. Dans cette situation, le marteau 13 est contraint de pivoter ou de basculer, à l'encontre de la force du ressort 18, dans le sens des aiguilles d'une montre, de sorte que son arête latérale 13a glisse sur la surface intérieure cylindrique 5a. Le rotor 5 continuant à tourner, l'arête latérale 13a atteint la rainure arrondie 8b, comme représenté sur la figure 4, et du fait de la continuation de la rotation, l'arête latérale 13a vient en contact avec le côté en retrait 7b. De cette manière, le mouvement du rotor 5 est transmis à l'enclume 10 par le marteau 13. Le contact de la saillie 7 avec le marteau 13 a lieu pendant la rota- tion du rotor 5 et cesse instantanément. Même lorsque l'arête latérale 13a du marteau 13 a quitté la surface intérieure cylindrique 5a du rotor 5 en pas- sant dans la région de la rainure arrondie 8b, l'arête sommitale 14 reste en contact avec la surface 5a, permettant ainsi au marteau 13 de conserver sa position inclinée. Quand l'arête supérieure 14 a quitté la surface intérieure cylindrique 5a, l'autre arête latérale 13a vient à son tour en contact avec la surface cylindrique 5a, comme représenté sur la figure 5, permettant ainsi au marteau 13 de conserver sa position inclinée. Dans ces situations, le ressort 18 n'a aucune influence sur la rotation de l'enclume 10 car sa tension a été calculée pour ne pas dépasser la somme de la force centrifuge s'exerçant sur le marteau 13 du fait de la rotation du rotor 5 et de la force de friction entre le côté en retrait 7b et l'arête latérale 13a ou 13b. Il en résulte que le contact entre le marteau 13 et la saillie 7 est effectivement maintenu, assurant ainsi une rotation conjointe continue du rotor 5 et de l'enclume 10. De cette manière, le boulon ou l'écrou tenu dans la douille (non représentée) fixée à la tête 10a de l'enclume 10, est tourné et partant, est vissé. Quand le boulon ou l'écrou a été vissé à fond et ne peut être tourné davantage, il freine le moteur. A ce stade, tant que le marteau reste en contact avec la saillie 7 du rotor 5, la rotation de l'enclume 10 est ralentie, presque jusqu'à l'arrêter. De ce fait, la force centrifuge diminue progressive- ment, permettant ainsi au ressort 18 de revenir à son état normal. Alors, le marteau 13 tourne dans le sens contraire des aiguillesd'une montre, comme représenté sur la figure 6, et vient s'aligner avec l'axe de l'enclume 10, tandis que le marteau 13 s'est écarté de la saillie 7 du rotor 5. Ainsi, le rotor 5 peut continuer à tourner, tandis que l'arête sommitale 14 passe dans le renfoncement arrondi 9. Au stade suivant, l'arête 14 dépasse la rainure arrondie 8a et vient en contact avec la saillie 7, obligeant ainsi à nouveau le marteau 13 à basculer, comme représenté sur la figure 7, o l'on voit que l'arête latérale 13a est venue en contact avec la surface intérieure cylindri- que 5a. A ce stade, si aucune force antagoniste supérieure au couple du moteur 4 ne s'exerce sur l'enclume 10, le marteau 13 peut facilement s'écarter de la saillie 7 du rotor 5 en surpassant la force centrifuge s'exerçant sur celui- ci. Après une révolution du rotor 5, la marteau 13 vient à nouveau en contact avec la saillie 7. A mesure que le couple résistant augmente, l'impact entre le marteau 13 et la saillie 7 devient plus fort. Ces impactsou percussions répétés ont pour effet de serrer le boulon ou l'écrou. Quand on veut dévisser un boulon ou un écrou, on fait tourner le moteur dans la direction opposée (dans le sens contraire des aiguilles d'une montre), le contact et la séparation de la nervure latérale et du côté en retrait 7a s'effectuant ensuite de la même manière que quand le moteur 4 tourne en sens direct. On va décrire maintenant une variante de réalisation de l'invention en regard des figurae9 et 10. Dans cette forme de réalisation, deux ressorts de compression 24 et sont utilisés pour tirer le marteau 13. Les ressorts 24 et 25 sont logés dans un trou 19 percé transversalement dans le corps 10b de l'enclume 10. La référence 20 désigne une tige transversale logée dans le trou 19, cette tige supportant un coulisseau 21 ayant une crête 21a. Le fond du marteau 13 pré- sente un renfoncement 23 dans lequel la crête 21a est reçue. Sur la figure 9, la référence 22 désigne un espace longitudinal communiquant avec la fente 12, cet espace étant adapté à permettre à la crête 21aducoulisseau 21 de s'y déplacer. Les ressorts de compression 24 et 25 sont respectivement prévus entre le coulisseau 21 et les extrémités de la tige 20. Dans ce mode de réalisation, quand le marteau 13 s'incline dans le sens des aiguilles d'une montre, selon la figure 9, le coulisseau 20 est obligé de se déplacer vers la gauche, comprimant ainsi le ressort de gauche 24. Lors- que, par contre, le marteau 13 s'incline dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, c'est le ressort de droite 25 qui est comprimé. Dans ces condi- tions, le marteau 13 est constamment sollicité à s'aligner avec l'axe de l'enclume 10. REVENDICATION 1. Clé à chocs,caractériséeen ce qu'elle comprend une enveloppe (1), un rotor cylindrique (5) entraîné par un moteur pneumatique (4),-une enclume (10) adaptée à transmettre la rotation dudit rotor (5) à un boulon ou à un écrou, un marteau (13) reposant sur ladite enclume (10) dans un état de con- trainte élastique de manière à solliciter ledit marteau (13) à s'aligner avec l'axe de ladite enclume, ledit marteau comportant deux arêtes latérales (13a,13b) et une arête sommitale (14) qui sont adaptées à venir en contact avec la surface intérieure cylindrique (5a) du rotor (5), ce rotor (5) com- portant un renfoncement arrondi (9) adapté à permettre à l'arête sommitale (14) du marteau (13) de passer librement, ladite surface intérieure cylindri- que (5a) du rotor (5) incluant une saillie longitudinale (7) limitée par des côtés en retrait (7a, 7b), ces côtés en retrait (7a, 7b) étant des rainures arrondies continues produites dans ladite surface intérieure cylindrique (5a) du rotor (5), cette saillie longitudinale (7) étant adaptée à venir en contact avec l'une ou l'autre desdites arêtes latérales (13a ou 13b) selon le sens de la rotation dudit rotor (5), ce qui a pour effet que ledit marteau (13) pro- duit des chocs à des intervalles fixes en tournant et les transmet à ladite enclume.