Brevet FR2615777A2 — publié le 19881202

FR 2615777 A2 19881202 FR 8707834 A 19870527 "Structure. de clé dynamométrique électronique". L'invention est relative à une structure de clé dynamométrique du type composé d'une tête d'entrainement montée de manière amovible dans une pièce constituant capteur d'efforts, une poignée creuse et de jauges de contrainte disposées sur la pièce formant capteur et fournissant une tension électrique de sortie qui, dépendant du couple exercé sur la clé, réagit sur des moyens indicateurs de couple. Selon le brevet principal 2 568 009-et comme rappelé sur la figure 1 annexée, la pièce formant capteur est monolithique et comporte une partie postérieure lamellaire 2b, parallèle au plan de pivotement, emmanchée dans la poignée 1, une partie antérieure 2a apte à recevoir la tête d'entrainement 3 et un fût intermédiaire 2c sans contact avec la poignée tubulaire 1, disposé à l'intérieur de celle-ci et recevant les jauges de contrainte 19. Lorsque la clé est utilisée pour exercer un couple C1 sur un organe de vissage au moyen d'un effort F appliqué à son extrémité libre, la partie 2b transmet à l'extrémité antérieure de la poignée 1 deux efforts de réaction opposés Fl et F2. A la figure 2, représentant le diagramme des moments fléchissants exercés sur la poignée, on constate que le moment fléchissant maximum ttf de la poignée tubulaire 1, est localisé au point d'application de la force F2 sur cette poignée. En d'autres termes, la poignée tubulaire.l est calculée de manière à résister sans déformation à ce moment fléchissant qui est égal au produit de la longueur L entre F et F2 par la valeur maximale de la force F, c'est à dire la valeur de l'effort pouvant être fourni par un homme. Pour augmenter la capacité de serrage d'une telle clé, il est nécessaire d'augmenter la longueur L, par exemple de la doubler si l'on désire doubler le couple, puisque l'effort humain maximal F ne peut pas être modifié. Si ce doublement est effectué sans autre précaution, comme représenté en traits interrompus à la figure 1, le moment fléchissant maximum w4 (figure 3) s'exerçant sur la poignée prend une valeur double, puisque égal au produit de F X 2 L. Cette valeur est également- localisée au point d'application de l'effort F2 comme représenté sur le graphique de la figure 3.Pour éviter le matage de la poignée l par cet effort F2 de valeur accrue où le cintrage de cette poignée 1 dans la zone d'application de cet effort F2, il est nécessaire d'augmenter sa résistance, c'est à dire d'avoir recours soit à des matériaux offrant une meilleure résistance à la flexion mais plus onéreux, soit d'augmenter son épaisseur, ce qui ajoute à son alourdissement consécutif à son augmentation de longueur et conduit à une clé trop lourde, malcommode à manipuler. La présente addition a pour but de fournir une autre forme d'exécution de cette structure permettant d'augmenter le couple de serrage maximum, sans exiger une importante modification des composants de la clé, c'est à dire sans grand surcoût, et sans augmentation des stocks de produits finis. A cet effet, la partie postérieure du capteur est solidaire d'un prolongateur s'étendant à l'intérieur de la poignée et portant à son extrémité, opposée au capteur, une plaque d'appui intermédiaire de forme générale lamellaire, parallèle au plan de pivotement, et dont les faces longitudinales de portée sont en contact avec les faces internes en vis à vis de la poignée; pour éloigner de l'extrémité de la poignée le point d'application de l'effort de réaction sur le capteur et réduire le moment fléchissant maximum s exerçant sur la poignée. Ainsi, le moment fléchissant maximum &commat; 3 sur le tube constituant la poignée tubulaire est égal au produit de l'effort humain F par la distance d entre le point d'application de cet effort F et le point d'application sur la poignée de l'effort de réaction F2 exercé sur cette poignée par la plaque d'appui d'intermédiaire. Dans le cas de son application à l'augmentation du couple maximal d'une clé dont la distance entre le point d'aDplication de l'effort humain F et le point d'application de l'effort opposé de réaction F2 à une valeur L, la longueur du prolongateur est telle que le point d'application de la force de réaction F2 exercée sur la poignée par la plaque d'appui intermédiaire est au plus à une distance L du point d'application de l'effort humain F sur la poignée. Ainsi, bien que le couple de serrage maximal soit augmenté, la poignée de la clé est soumise à un moment fléchissant maximal de même valeur et peut être constituée par un tube de mêmes caractéristiques mécaniques que celui de la clé de base, mais de plus grande longueur, c'est à dire sans qu'il soit nécessaire d'accroître l'épaisseur de ce tube et d'alourdir inutilement le poids de la clé. Cet aménagement permet aussi d'utiliser la même ébauche de capteur et les mêmes jauges de contrainte et, en conséquence, de former des clés de capacités différentes en partant des mêmes éléments de base, donc sans augmenter les stocks de produits semi-finis entrant dans sa réalisation et sans surcroît important de fabrication. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemples non limitatifs une forme d'exécution de cette structure de clé. Figure 1 est une vue de côté en coupe transversale rappelant la structure de la clé du brevet principal, Figures 2 et 3 sont des diagrammes représentant les moments fléchissants s'exerçant respectivement sur la clé de figure 1 et sur la clé allongée de cette même figure, Figure 4 est une vue de côté en coupe transversale montrant la structure de la clé selon l'invention, Figure 5 représente le diagramme des moments fléchissants s'exerçant sur la clé de figure 5, Figure 6 est une vue en plan par dessus et en coupe partielle de la pièce constituant capteur d'efforts avec son prolongateur. La clé représentée à la figure 4 comporte, comme celle de figure 1, une poignée tubulaire 1, un capteur d'efforts 2 pouvant coopérer avec un organe d'entrainement 3. Selon l'invention, la partie postérieure 2b du capteur d'efforts est solidaire d'un prolongateur 30 s'étendant à l'intérieur de la poignée 1. Dans la forme d'exécution représentée, l'extrémité antérieure du prolongateur 30 est emmanchée dans une fente 32 de la partie postérieure 2b à laquelle il est lié par des goupilles transversales 33. Bien entendu, il peut être fixé à cette partie 2 b par tout autre moyen connu,telle que soudure ou vissage. Le prolongateur 30 est muni, à son extrémité postérieure, c'est à dire à son extrémité opposée au capteur, d'une plaque d'appui intermédiaire 34 ayant une forme lamellaire, comme la partie postérieure 2b. Elle est disposée, comme elle, de manière que ses grandes faces latérales soient parallèles au plan de pivotement. Les petites faces latérales 34a de la plaque d'appui 34 constituent faces de portée et sont en contact avec les faces internes de la poignée tubulaire 1. La largeur T du prolongateur, mesurée dans un plan parallèle au plan de pivotement va en décroissant depuis le capteur jusqu'a son raccordement à la plaque d'appui intermédiaire 34 pour lui donner la forme d'une poutre encastrée d'égale résistance. Le prolongateur 30 a une longueur x qui est choisie de manière que la distance d entre le point d'application de l'effort humain F sur la poignée et le point d'application de l'effort de réaction F2 ait une valeur au plus égale à la distance L représentée à la figure 1. En d'autres termes, la plaque d'appui 34 reporte à l'intérieur de la clé le point d'application de la force de réaction F2 et le reporte à une longueur telle que le moment fléchissant maximumm/j, s'exerçant sur le tube constituant poignée, soit au plus égal au moment fléchissant maximum s'exerçant sur la poignée d'origine. Cet agencement, qui éloigne F2 de Fl, réduit la valeur de cette force de réaction par rapport à celle qu'elle avait avec le seul allongement de la poignée, et plus précisément maintient cette force F2 à une valeur réduite supprimant tous risques de matage de la poignée et des forces d'appui sur celle du capteur d'effort, de même que tous risques de cintrage de cette poignée. De la sorte la poignée 1 peut être réalisée dans une ébauche tubulaire de mêmes caractéristiques que celle utilisée pour réaliser la poignée de la clé de plus faible capacité. La figure 4 montre que la pièce 2 formant capteur est très proche de celle de la forme d'exécution représentée à la figure 1 puisqu'elle ne se différencie que par la présence, dans sa partie postérieure 2b, d'une lumière 32 pour la réception du prolongateur, et dans sa partie 2c, supportant les jauges de contrainte 19, par une plus grande distance entre les faces recevant les jauges de contrainte 19. De ce fait, le capteur de la clé de plus grande capacité peut être réalisé -dans la même ébauche que le capteur de la clé d'origine. Il ressort de ce qui précède que la structure de clé selon l'invention permet de réaliser des clés dynamométriques de capacités différentes à partir de mêmes éléments de base, c'est à dire des mêmes ébauches de pièces 2 et de poignées 1, donc d'obtenir, sans accroissement du stock de produits semi-finis et sans grand surcoût de fabrication, toute une gamme de clés ayant des capacités de serrage différentes. REVENDICATIONS 1. Structure de clé dynamométrique selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 5 du brevet principal c'est à dire du type comprenant une poignée tubulaire (1) et une pièce (2) constituant capteur d'efforts, disposée à l'extrémité antérieure de la poignée (1), et composée d'une partie postérieure (2b) de forme lamellaire en contact avec les parois internes de la poignée dans laquelle elle est emmanchée, d'une partie antérieure (2a) apte à recevoir une tête d'entrainement amovible (3), et d'un fût intermédiaire (2c) sans contact avec la poignée, disposé dans celle-ci et portant les jauges de containte (19) caractérisée en ce que la partie postérieure (2b) du capteur est solidaire d'un prolongateur (30) s'étendant à l'intérieur de la poignée (1) et portant, à son extrémité- opposée au capteur, une plaque d'appui intermédiaire (34) de forme générale lamellaire dont les grandes faces sont parallèles au plan de pivotement et dont les petites faces longitudinales de portée (34a) sont en contact avec les faces internes en vis à vis de la poignée. 2. Structure de clé dynamométrique selon la revendication 1 caractérisée en ce que dans le cas de son application à l'augmentation du couple maximal d'une clé dont la distance entre le point d'application de l'effort humain (F) et le point d'application de l'effort opposé de réaction (F2) a une valeur (L), la longueur du prolongateur est telle que le point d'application de la force de réaction F2 exercée sur la poignée par la plaque d'appui intermédiaire (34) est séparée du point d'application de l'effort humain (F) sur la poignée par une distance (d) de valeur au plus égale à la valeur (L) précitée. 3. Structure de clé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que le prolongateur (30) est rendu solidaire de la partie postérieure (2) du capteur par emmanchement de son extrémité dans une fente diamétrale (32) de cette partie (2c) et par liaison positive au moyen de deux goupilles transversales (33). 4. Structure selon l'une quelconque des revendications l à 3 caractérisée en ce que la dimension du prolongateur, mesurée dans un plan parallèle au plan de pivotement, va en décroissant depuis le capteur (2) jusqu'à son raccordement à la plaque d'appui intermédiaire (34) pour lui donner la forme d'une poutre encastrée d'égale résistance.