Brevet FR2530995A1 — publié le 19840203

Les outils du type des clés à cavité fermée destinés à saisir et à manoeuvrer des éléments prismatiques à section polygonale comme, par exemple, les écrous et les vis, présentent des cavités d'une forme polygonale au moins partiellement complémentaire de celle des éléments qu'elles sont destinées à recevoir. Pour permettre d'accoupler facilement la cavité de l'outil à l'élément à saisir, il faut qu'il existe un certain jeu entre les deux surfaces qui s'accouplent. Ce jeu a pour effet que, pendant la phase de manoeuvre des éléments ainsi saisis1 ces éléments ne s'appuient sur les côtés du profil intérieur de l'outil que dans des zones très réduites ; par exemple, sous l'effort, un écrou hexagonal s'appuie sur sa clé au niveau de ses arêtes. Ceci entrain une rapide détérioration des surfa- ces des éléments saisis et également une détérioration rapide des facettes de l'outil de manoeuvre, qui ne sont pas uniformément sollicitées. La configuration généralement polygonale de la cavité de l'outil comporte en outre, par nature, des points d'amorce de rupture situés dans la zone des sommets de la section. I1 convient également de considérer que la cavité polygonale de l'outil est généralement formée dans une douille annulaire, de sorte que la section résistante de l'outil est minimale justement dans la région des arêées rentrantes de cette cavité. On remédie partiellemen-t à ce grave inconvénient en raccordant partiellement les parois concourantes de la cavité. Ce remède est notoirement dtau- tant plus efficace que le rayon du congé de raccordement est plus grand mais le dimensionnement du rayon trouve sa limite dans la nécessité d'éviter toute interférence entre le congé et l'arête de l'élément à saisir. Le but de 11 invention est de créer un outil ou une clé qui permette de saisir un élément prismatique sur une large partie de ses facettes et qui permette en outre de raccorder avec le plus grand rayon possible les facettes qui définissent la cavité de saisie de la clé elle-mê me. Pour atteindre ce but, selon l'invention, on a imaginé de réaliser un outil destiné à saisir un élément prismatique à section polygonale régulière qui est constitué par un corps dans lequel est ménagée une cavité complé- mentaire de l'élément prismatique et qui reçoit ce dernier avec jeu, caractérisé en ce que cette cavité possède une section à peu près polygonale, dont chaque côté est formé par une ligne brisée comprenant deux segments extrêmes dont les prolongements convergent vers l'intérieur de la cavité en partant des sommets du polygone et sont raccordés entre eux,. chaque segment formant avec le côté du polygone régulier un angle qui est sensiblement égal à l'angle dont l'élément peut tourner dans la cavité en raison dudit jeu. Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces dessins, la figure 1 montre un schéma de la géométrie d'un profil d'un outil selon l'invention , la figure 2 montre une vue partielle en plan d'un outil selon l'invention ; et la figure 3 est une vue schématique en plan d'un accouplement travaillant entre un outil tel que celui représenté à la figure 2 et un écrou. Sur la figure 1, on a représenté partiellement en traits mixtes le profil d'un polygone régulier 10 qui est un hexagone dans cet exemple. Cette configuration de polygone régulier est en pratique le profil adopté pour les outils à clé de type traditionnel. L'invention propose donc d'adopter un profil qui s'écarte du profil régulier 10, plus précisément, tel que celui qui est dessiné en traits continus, et désigné dans son ensemble par 11. Ce profil comprend deux premiers segments 12 qui sont inclinés par rapport au côté du polygone régulier, vers l'intérieur du polygone, de manière que leurs prolongements concourrent vers un point 15. Toutefois, les deux segments sont raccordés par un segment 14 de manière que la section libre intérieure de la cavité de la clé ne soit pas excessivement réduite, et n'interfère pas avec le périmètre de l'élément hexagonal destiné à etre attaqué par la clé. Dans le schéma de la figure 1, l'angle d'inclinaison entre les segments 12 et le côté correspondant du profil 10 est exagéré comparativement aux nécessités normales, pour la clarté du dessin mais la valeur réelle de l'angle qui est nécessaire ressortira clairement de la suite de la description. I1 ressort du dessin que les segments 12 consécutifs peuvent être raccordés avec un rayon de raccordement ou de congé R relativement grand sans pour cela réduire dans une mesure inadmissible l'espace libre existant dans l'ouverture de la clé comparativement au profil polygonal théorique. Etant donné que, ainsi qu'on l'a déjà indiqué, on doit décharger la zone du raccordement central 14 le profil selon l'invention est particulièrement bien adapté pour les outils ou clés ayant un profil formé de plusieurs figures polygonales superposées comme, par exemple, les profils utilisés dans les clés normales à cavité en étoi- le. Un exemple de clé à cavité en étoile pour profil hexagonal est représenté aux figures 2 et 3, à titre d 'exemple. L'outil comprend une douille 16 annulaire dans laquelle est ménagée la cavité en étoile destinée à saisir l'élément et constituée par deux cavités pour éléments hexagonaux qui sont superposées et décalées angulairement de 30". Cette cavité est donc constituée en pratique par une succession de facettes 17 qui ont l'orientation défi- nie géométriquement par les segments 12 de la figure 1. La partie correspondante du segment 14 de chacune des deux Ca- vitrés hexagonales superposées est évidemment occupée par un dièdre formé par deux facettes 12 de la cavité hexagonale décalée. Sur la figure 3, on a montré cornment travaille le profil intérieur de la cavité et on a représenté un -accouplement travaillant entre l'outil 16 et l'écrou 18 et cette figure montre clairement le principe d'accouplement et de fonctionnement. En effet, lorsqu'on fait tourner outil dans le sens de la flèche 19, des parties non consécutives 17 de la surface de l'outil entrent en prise avec des parties correspondantes des facettes 20 de l'écrou 18. On crée de cette façon une grande surface d'appui entre l'outil et l'écrou, en évitant les inconvénients de la technique connue et il est évident qu'il est possible de raccorder avec un plus grand rayon les angles aigus formés par les facettes 12 où se logent les sommets ou arêtes de l'élément prismatique. Il est maintenant facile de comprendre comment on peut calculer facilement l'angle i qui permet à la partie active des facettes de la cavité de s'appuyer sur les facettes de l'élément prismatique pour transmettre un couple entre l'outil et cet élément. Naturellement, l'angle croit avec le jeu généralement admis entre la cavité de la clé et le corps prismatique. On a constaté expérimentalement, à titre purement indicatif, que, pour des clés à cavité hexagonale réalif sées conformément au dimensionnement traditionnel, l'angle d peut varier, en ordre de grandeur, entre 1,5 et 3 . Pour les rayons de raccordement R, on peut adopter des valeurs très importantes ; par exemple, entre environ 0,4 mm,pour des clés pour éléments hexagonaux de 10 mm, et presque 1 mm pour des clés d'une ouverture de 30 mm On a décrit ci-dessus un exemple type d'exécution d'outil destiné à saisir des éléments prismatiques hexagonaux mais il sera évident pour le technicien que l'on peut réaliser d'une fason-entièrement analogue des outils destinés à saisir des éléments prismatiques possédant une sec tion différente, par exemple une section carrée ou à double carré. Il va de soi que des modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au mode de réalisation qui vient d'être décrit, notamment par substitution des moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Outil destiné à saisir un élément prismatique à section polygonale régulière, constitué par un corps dans lequel est ménagée une cavité complémentaire de 1'6 ment prismatique et qui reçoit ce dernier avec jeu, caractérisé en ce que la cavité possède une section à peu près polygonale dont chaque côté est formé par une ligne brisée comprenant deux segments extrêmes (12) dont les prolongements convergent vers l'intérieur de la cavité en partant des sommets du polygone et sont raccordés entre eux, chai que segment formant avec le côté (10) du polygone régulier un angle ( oc ) qui est sensiblement égal à l'angle dont l'élément peut tourner dans la cavité en raison dudit jeu. 2 - Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité prdsente une section constituée par la superposition de deux cavités ayant sensiblement une section polygonale régulière et qui sont décalées angulaire- ment entre elles d'un angle égal à la moitié de l'angle au centre du côté du polgone régulier de la section de chaque cavité. 3 - Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section de la cavité est raccordée, dans la zone des sommets du polygone, par un congé dont le rayon (R) est porté au maximum tout en évitant toute interférence entre les parois de la cavité et l'élément prismatique à saisir.