Brevet FR2566473A1 — publié le 19851227

La presente invention concerne un mécanisme du type déclic, destiné à assurer la liaison entre deux organes soumis à une force de traction tout en permettant de faire cesser brusquement, à un moment déterminé, la solidarité entre ces deux organes. Les déclics comprennent habituellement un crochet, un pene, ou autre organe de maintien des deux organes à assembler, qui est susceptible de s'effacer pour permettre l'éloignement de l'un d'eux sous 1 action d'une force de traction, ainsi que des organes de guidage relatif des deux organes. L'efficacité de tels dispositifs n'est plus à prouver et ils sont très utilisés. Toutefois, quel que soit leur mode de réalisation l'effacement de l'organe de retenue nécessite un effort important qui est du notamment aux forces de frottement dont ils sont le siège et qui, en outre, est plus ou moins proportionnel à la force de traction. I1 est donc nécessaire de prévoir des compensations pour faciliter l'ouverture, mais celles-ci obligent à un réglage mécanique lorsque la force de traction varie. Par ailleurs, lorsqu'on ne dispose que d'une faible énergie de commande il s'avère difficile d'obtenir l'ouverture et il est impossible de la programmer pour des forces de traction différentes à partir d'une platine purement électronique. La présente invention a pour but de réduire ces inconvénients qui se révèlent particulièrément gênants lorsque l'on veut réaliser des dispositifs automatiques et notamment des systèmes de sécurité. Cette invention a en effet pour objet un déclic de liaison entre deux organes soumis à une force de traction, comportant des moyens de guidage qui limitent le déplacement latéral relatif des deux organes, et des moyens de retenue susceptibles d'être escamotés, dans lequel les moyens de retenue comprennent une butée fixe solidaire de l'un des organes et une butée mobile, reliée à l'autre organe et prenant appui sur la butée fixe de manière telle que la normale à leur plan de contact fait avec la force de traction qui tend à écarter les deux organes un angle compris entre l'angle de frottement du système à l'arrêt et son angle de frottement en mouvement, de sorte qu'une impulsion légère sur la butée mobile suffit à déclencher la séparation. Ce déclic assure une retenue efficace des deux organes l'un par rapport à l'autre tant que les butées conservent leur position relative, mais agit comme amplificateur dès que l'angle d'appui des deux butées est modifié, de sorte qu'un impulsion faible exercée sur la butée mobile provoque un déplacement relativement important de l'organe auquel elle est reliee. Selon un mode de réalisation la butée mobile est montee sur un bras mobile par rapport au second organe et notamment sur un bras pivotant ou coulissant. Pour renforcer la sécurité, le déclic peut comporter également une gachette pivotante qui verrouille la butée mobile en-position de retenue et lui transmet l impulsion de libération. Les butées sont de préférence constituées par des roulements à billes-mais peuvent être formées par d'autres moyens appropriées tels que des plans inclinés, bagues ou autres. Le déclic selon l'invention est ainsi facilement adaptable à des applications diverses toutes les fois qu'il est nécessaire de limiter de façon au tomatique l'effet d'une force sur un corps. Il est notamment tout particulièrement adapté pour assurer une sécurité en cas de surcharge ou limiter le couple de serrage d'une clé dynamométrique. Selon les applications, la séparation des deux organes est totale, l'organe mobile s'Bloignant -parallèlement à la force de traction, ou- seulement partielle, la séparation s effectuant par pivotement relatif des deux organes. La description ci-dessous de modes de réalisations donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentes aux dessins annexés, fera d ' ailleurs ressortir les avantages et caractéristiq-ues de 1' invention, Sur ces dessins - la Fig. 1 est une vue schématique, en coupe longitudinale, d'un déclic suivant l'invention, monté entre deux organes destinés à être séparés parallèlement à la force de traction - les Fig. 2 et 3 montrent schematiquement; en coupe longitudinale, deux autres modes de reali- sation de ce dispositif , - la Fig.4 est une vue schématique extérieure d'une clé dynamométrique munie d'un dispositif suivant l'invention ;; - la Fig.5 est une vue à plus grande échelle, en coupe longitudinale,-du déclic monté sur la clé de la Fig.4 - la Fig.6 est une vue schématique de côté d'une autre variante de réalisation du déclic suivant l'invention - la Fig.7 est une vue en perspective d'une autre variante de réalisation de l'invention. La Fig.1 montre un declicselon l'invention monté entre deux organes 1 et 2, placés l'un au bout de l'autre et soumis a une force de traction F. Chacun des organes 1 et 2 comporte un évidement, de sorte qu ils délimitent ensemble une cavité interne 4. A la périphérie de cette cavité 4 les organes 1 et 2 sont guidés l'un par rapport à l'autre par la coopération de nervures et de rainures correspondantes. Dans le mode de réalisation représenté des nervures 6 solidaires de l'organe 1, s'emboitent dans des rainures 8 ménagées dans l'organe 2. Le déplacement latéral, relatif des deux organes dans une direction perpendiculaire à la force de traction- F, est ainsi limité. A l'intérieur .de -la cavité 4 l'organe 1 comporte un bras 10 portant une butée fixe 12 sur laquelle prend appui une butée mobile 14, elle-même portée par un bras 16, qui est articulé en 18 sur l'organe 2. Au repos, les butées 12 et 14 sont placées de telle manière que la normale N à leur plan de contact P fait un angle a avec la force de traction F. Cet angle a est compris entre l'angle de frottement du système à l'arrêt a et l'angle de frottement du sys tème en mouvement am. Il est par ailleurs positif par rapport à la direction de séparation puisque la butée 14 est légèrement décalée vers l'extérieur, en direction opposée au bras 10-, par rapport à la position stable dans laquelle la force de traction serait confondue avec la normale au plan de contact P. Dans le mode de réalisation de la Fig.1, le bras 16 est recourbé deux fois et a sensiblement une forme en U de sorte que l'articulation 18 est situéé du côté de la butée 12 par rapport au plan de contact et le levier est soumis à un effort de traction qui maintient les deux butées l'une contre l'autre tant que l'angle a de réglage est conservé. On constate que malgré la direction de l'angle a les deux butées 12 et 14 restent immobiles l'une par rapport à l'autre et qu'une liaison efficace est obtenue entre les organes 1 et 2. Une très légère impulsion sur la butée 14 en direction du bras 16, c'est-à-dire dans le sens de la flèche f de la Fig.1, suffit cependant a faire basculer la butée 14 et, par suite, le bras 1s. Le dispositif agit alors comme un amplificateur mecaniqu-e a. réaction, dont la variable apparente d'entree est la variation de l'angle a tandis que la variable de sortie est le déplacement de l'organe 2, l'alimentation étant constituée par la force de traction Fe En conséquence, tout déplacement de la butée 14, même extrêmement faible, provoque le basculement du bras 16 et libère l'organe qui peut coulisser le long des nervures 6 et se séparer de l'organe 1. Bien entendu, l'impulsion peut être provoquée par tout moyen approprié et notamment par un système électronique, puisqu'une faible énergie de commande est suffisante et que celle-ci est pratiquement indépendante de la force de traction. Comme le montre la Fig.2, la butée 14 peut également être portée par un bras rectiligne 20 monté coulissant dans l'organe 2 et susceptible de se déplacer dans une direction sensiblement perpendiculaire à celle de la force de traction. De la meme manière que dans le mode de réalisation de la Fig.1, une très légère impulsion sur la butée 14 suffità faire varier l'angle a et a provoquer- la séparation instantanee des deux organes 1 et 2. Par contre en l'absence d'une telle impulsion, les butés 12 et 14 restent rigoureusement immobiles l'une par rapport à l'autre, leurs organes de guidage 6 et 8 empêchant la modification accidentelle de l'angle a. En pratique, il est généralement préférable de compléter la sécurité du dispositif au repos au moyen d'une gâchette 22 montée pivotante sur l'organe 1. Comme le montre la Fig.3, cette gâchette porte de préférence une butée 24 qui coopère avec un prolongement 26 du bras articulé 16 pour maintenir ce dernier dans sa position de repos et la butée 14 en appui sur la butée 12. La gâchette peut également comporter un doigt 28 de déclenchement du déclic.Elle a alors sensiblement une forme en C, la butée 24 étant monté à une extrémité du C tandis que le doigt 28 c nstFtue l'extrémité opposée, Lors du pivotement de la gâchette 22 sous l'action du dispositif de commande, par exemple du dispositif électromécanique indiqué en 30 sur la Fig.3, la butée 24 s'écarte du prolongement 26 du bras 16 tandis que la butée 28 donne une impulsion à la face- opposée de ce meme prolongement, ce qui provoque le basculement du bras 16 et le déplacement de la butée 14 sur la butée 12, et libère l'organe 2. Les butées 12 et 14 comportent, de préférence, au moins une portion incurvée. Elles sont par exemple constituées, comme représente sur les dessins, par des roulements à billes mais elles peuvent également être formées de toute-autre manière appropriée,, par exemple sous la forme de bagues, de rampes ou de surfaces profilées et/ou traitées. De la même manière, le dispositif de guidage formé -par les nervures 6 et les rainures 8 peut etre remplacé par un autre dispositif assurant la limitation du déplacement latéral relatif des deux organes et le maintien de l'angle a. Par exemple, dans le mode de réalisation représenté sur la Fig.3, le bras coudé 16 est articulé en 32 sur un autre bras 34 lui-meme articulé en 35 sur l'organe 1 et muni de moyens d accrochage de l'organe 2. Une butée 33 fixée sur l'organe 1 empêche tout pivotement du bras 34 en dir-ection de la butée fixe 12. Un pivoternent en directinn opposé entraine l'articulation 32 du bras sur un arc de cercle de rayon relativement grand qui, au moins sur une course faible, tire le bras 16 exactement selon la force de traction. Une autre butée 37 peut en outre être montée sur l'organe 1 entre le bras 10 et la gachette 22 pour interdire à la butée mobile 14 tout déplacement en direction de ce bras, vers sa position- stable par exemple. Dans le mode de réalisation représenté, le bras 34 comporte un crochet 36 qui immobilise une tige 38 articulée en 39 sur l'organe 1 et traversant un anneau 40 de l'organe 2. Ainsi lorsque la gâchette 22 donne une impulsion au bras 16 et que celui-ci en basculant permet à la butée 14 de se déplacer par rapport à la butée 12, le bras 34 pivote autour de l'articulation 35 en entrainant l'articulation 32 du bras 16 et déplace ce dernier pratiquement selon la direction de la force de traction F. Dans ce mouvement, le crochet 36 libère la tige 38 et permet à 1 organe 2 de la faire basculer autour de son articulation et, par suite, à l'anneau 40 de se dégager de cette tige. L'organe 2 est alors libéré. Bien entendu, ces deplacements se font presque simultanément de manière extrêmement rapide. Comme dans les exemples précédents, l impul- sion nécessaire -pour le déclenchement du declic est très faible et pratiquement indépendante de la force de traction. Bien que le déclic selon l'invention soit particulièrement adapté à la séparation de deux organes dans la direction de la force de traction, il permet également une séparation par pivotement relatif de ces deux organes, et peut par exemple être monté en qualité de dispositif limiteur de couple entre les deux parties du manche d'une clé dynamométrique à déclenchement, comme le montrent les Fig. 4 et 5. Sur la Fig.4 une clé dynamométrique 41 comporte en effet un manche en deux parties 42,44 dont l'une porte une tête de vissage 43 tandis que l'autre est de-stinée à être manipulée par le mécanicien et qui sont articulées entre elles autour d'un axe 45. Un déclic analogue à celui de la Fig.3 est monté dans une cavité 46 ménagée dans la partie avant 42 de ce manche (Fig.5) et comporte un bras 16 articulé en 48 sur la partie arriere 44, une gâchette 22 retenant un prolongement 26 de ce bras et un dispositif électromécanique 30 sensible au couple exercé sur la tête de vissage, qui commandebcette gâchette. La cavité 46 est ménagée de manière que le déclic soit, transversalement, sensiblement à l'opposé de l'articulation 45 et l'articulation 46 est de préférence, comme dans les modes de réalisation précédents, judicieusement voisine de la normale au plan de contact des butées 12 et q4cà une distance telle que le couple résultant qui s'exerce sur cette articulation annule ses forces de frottement. Ainsi, l'organe pivotant 44 qui est articulé à la fois en 45 sur l'organe 42 et en 48 sur le bras 16, assure le guidage de l'ensemble et le maintien de l'angle a de réglage des butées de la même manière que le bras 34 de la Fig.3. Lors du serrage d'un écrou le mécanicien éxerce sur la poignée 44 une traction latérale en direction de l'articulation 45 (flèche F1, sur la Fig.4) qui crée sur le déclic une force de traction F parallèle à l'axe longitudinal du manche. Le déclic est donc comme dans les exemples précédents soumis à une force de traction. Lorsque l'opérateur parvient au couple de serrage désiré et que 1 écrou en cours de serrage présente donc une résistance déterminée, le dispositif électronique 30 de commande, fait basculer la gâchette 22 et provoque le pivotement du bras 16 c'est-a-dire le déplacement de la butée 14 amorce et la variation de l'angle a. Le mouvement initial est amplifié, de sorte que la poignée 44 bascule autour de l'articulation 45, ce qui arrête l'opération de serrage. On obtient ainsi une sécuri-té réelle et efficace de fin de course. Dans un autre mode de réalisation représenté sur la Fig.S, la butée 14 est portée par un bras 49 qui est articulé sur l'organe 2 en un point 50 situé 0 du meme côté de la butée fixe 12 que la butée mobile 14, du côté gauche de la Fig.6. Comme la force de traction F tire les organes vers le côté droit de cette même figure, le bras 49 travaille en compression et les deux butées sont solidement en appui. On constate donc que le système réagit de la même manière que dans le cas ou le bras 16 travaille en traction, et qu'une faible impulsion suffit à declencher le déclic et à faire glisser l'articulation 50 de l'autre côté de la butée fixe pour séparer les deux organes. Sur la Fig.7 un déclic selon l'invention, est monté entre un cylindre plein et un cylindre creux, disposés coaxialement, le cylindre plein 52 étant soumis à une force de traction F et devant pouvoir être séparé à un moment donné du cylindre creux 51. Dans ce mode de réalisation le cylindre plein 52 porte une tige 54 sur laquelle sont montés deux roulements à billes 56 diametralement opposes. Ces roulements prennent appui sur la butée fixe formée par une rampe 58 constituant la surface superieure d'une douille 60 solidaire du cylindre creux 51. La douille 60 comporte en outre deux fentes 62 qui permettent le passage des roulements à billes 56. Au repos les roulements 56 prennent appui sur la rampe 58. Comme dans les modes de réalisation précédents, la rampe 58 présente une pente telle que la normale à son plan de contact P avec les roulements a billes 56 fasse avec la force de traction F un angle a compris entre l'angle de frottement du système à 1'arrêt et son angle de frottement en mouvement. Le déclenchement du déclic est commandé par une rotation de la tige 54 préférentiellement pivotante par rapport au cylindre 52. Dès qu'une impulsion très faible, dans le sens de cette rotation, est donnée aux roulements à billes 56, ceux-ci en se dépla çant sur la pente de la rampe 58 pénetrent dans la fente 62 et liberent le cylindre plein 52. On obtient donc un déclenchement immédiat avec la même impulsion quasi- indépendante de la force de traction que dans les cas précédents. Bien entendu, d'autres modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits cidessus. Par exemple la butée mobile pourrait être constituée par plusieurs éléments disposes en arc de cercle autour de la butée fixe. De même le déclic peut comporter plusieurs jeux de butées et/ou de bras de façon par exemple à obtenir une meilleure répartition des charges. Selon une autre variante la gâchette de déclenchement peut être constituée par un second déclic selon l'invention. REVENDICATIONS 1. Déclic de liaison entre deux organes soumis à un force de traction, comportant des moyens de guidage qui limitent le déplacement latéral relatif des deux organes et des moyens de retenue susceptibles d'être escamotés, caractérise en ce que les moyens de retenue comprennent une butée fixe (12 solidaire de l'un des organes (1) et une butée mobile (14), reliée à l'autre organe- (2) et prenant appui sur la butée fixe de manière telle que la normale N à leur plan de contact fait avec la force de traction F qui tend à écarter les deux organes un angle compris entre 1'angle de frottement du système à l'arrêt et son angle de frottement en mouvement, de sorte qu'un impulsion légère sur la butée mobile suffit à déclencher la séparation. 2. Déclic suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la butée mobile (14) est portée par un bras (16,20) mobile par rapport à l'organe à déplacer (2). 3. Déclic suivant la revendication 2, ca ractérise en ce que le bras (20) coulisse sur l'organe (2) qui le porte. 4. Déclic suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le bras (16) est articulé sur l'organe (2) qui le porte. 5. Déclic suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une gachette de déclenchement (22) qui pivote sur 1'organe fixe 11) entre une position dans laquelle elle retient le bras (16) et une position dans laquelle elle lui transmet une impulsion de déclenchement du déclic. 6. Declic suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de guidage comporte des nervures (6) formées sur 1 un des organes et coopérant avec des rainures (8) de l'autre organe. 7. Déclic suivant l'une des revendications 1 a 5, caractérisé en ce que le dispositif de guidage comporte un bras (34) a-rticulé d'une part sur le bras (16) de support de la butée mobile et d'autre part sur l'organe fixe (1) et muni de moyens (36-40) d'accrochage de l'autre organe. 8. Déclic suivant l'une des revendications 1 à 5, monté entre deux organes se séparant partiellement par pivotement, caractérisé en ce que le dispositif de guidage comporte une articulation (45) reliant les deux organes (42-44) zet a'articulation (48) du bras (16) de support de la butée mobile (14) sur l'organe à déplacer (44). 9 Déclic suivant l'une des revendications précédentes, caractêrisé en ce qu'il comporte plusieurs butées mobiles (16) disposées en arc de cercle autour de la butée fixe (12). 10. Déclic suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les butées (12-14) comporte au moins une portion incurvée- et sont constituées par des éléments tels que des roulement à billes, des rampes, des bagues, des surfaces profilées ou des plans incurvés. 11. Déclic suivant l'une des revendications 5 a 10, caractérisé en ce que la gachette de déclenchement est formé par un second déclic analogue à celui à commander.