Brevet FR2638994A1 — publié le 19900518

"Outil motorisé, à impulsions de coupledestiné princi paiement à serrer des liaisons par vis." La présente invention concerne un outil mo- torisé créant des impulsions de couple, outil composé d'un carter, d'un moteur rotatif, d'un générateur d'impulsions de couple, d'un réducteur reliant le gé- nérateur d'impulsions au moteur. L'invention concerne notamment un outil mo- torisé créant des impulsions de couple destiné princi- paiement à serrer des liaisons à vis. Un problème propre aux outils motorisés du type ci-dessus est celui des vibrations gênantes transmises au carter par le réducteur; ces vibrations sont engendrées par les forces d'entraînement et les forces d'inertie du moteur et du réducteur, au cours de la décélération brutale créée par le mécanisme à impulsions au moment de la création de chaque impul- sion. Le brevet US-PS-2 907 239 décrit un outil moto- risé de ce type. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients du passage des vibrations évoqués ci-dessus et se propose d'augmenter la puissance four- nie par le moteur et l'outil, en augmentant la vitesse moyenne du moteur en cours de fonctionnement. A cet effet, l'invention concerne un outil motorisé du type ci-dessus, caractérisé en ce qu'un ressort de torsion associé au réducteur et réduisant notablement la décélération du moteur en liaison avec la décélération du générateur d'impulsions en absor- bant élastiquement les forces d'entraînement et d'inertie du moteur et du réducteur pendant chaque création d'impulsions. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le réducteur comporte un pignon planétaire dont la couronne dentée est montée à rotation dans le carter, le ressort de torsion étant monté entre la couronne dentée et le carter. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le ressort de torsion est un ressort hélicoï- dal. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le ressort de torsion est monté entre le réducteur et le générateur d'impulsions. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le générateur d'impulsions a une forme exté- rieure pratiquement cylindrique, le ressort de torsion étant monté de manière enveloppée au moins partielle- ment au générateur d'impulsions. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de deux modes de réalisation représentés schématiquement dans les des- sins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un outil motorisé à impulsions de couple selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe longitu- dinale analogue d'un second mode de réalisation de l'invention. Les deux outils à moteur représentés dans les figures sont destinés à serrer les liaisons vis- sées; ces outils se composent d'un carter 10, d'un moteur rotatif 11, d'un réducteur planétaire 12, d'un générateur hydraulique d'impulsions de couple 13, et d'un axe de sortie 14. Ce dernier reçoit une douille à écrou analogue pour agir sur le moyen de liaison que l'on veut serrer. Le générateur hydraulique d'impulsions de couple 13 peut être de n'importe quel type existant actuellement. Le moteur 11, qui peut être un moteur pneu- matique à palette ou un moteur électrique, est relié à une source d'alimentation par l'intermédiaire d'un moyen de liaison non représenté. Le moteur 11 est muni d'un axe de sortie denté 16 pour entraîner deux roues planétaires 17 appartenant au réducteur planétaire 12. Dans le mode de réalisation selon la figure 1, les roues planétaires 17 sont montées sur des élé- ments d'axe 18 eux-mêmes portés rigidement par le mé- canisme générateur d'impulsions 13. Les roues plané- taires 17 coopèrent avec une couronne dentée 19, mon- tée à rotation dans le carter 10. Un ressort hélicoïdal 21 du type ressort de torsion entoure le mécanisme générateur d'impulsions de couple 13 et l'extrémité 22 du ressort est reliée au carter 10, alors que l'extrémité opposée 23 de ce même ressort est reliée à la couronne dentée 19. En fonctionnement, le moteur 11 fournit la puissance de rotation au réducteur 12 par l'intermé- diaire de l'axe 16 du moteur; cette puissance est transmise par les roues planétaires 17 et les éléments d'axe 18 au générateur d'impulsions 13. Du fait de la résistance exercée sur l'arbre de sortie 14 par la liaison à vis que l'on veut serrer, le générateur d'impulsions commence à créer des impulsions de cou- ple. Chaque cycle de création d'impulsions se compose d'une phase d'accélération au cours de laquelle le mo- teur 11 et la pièce d'entraînement du générateur d'im- pulsions 13 accumule de l'énergie cinétique et d'une phase de création d'impulsions au cours de laquelle se produit le couplage hydraulique entre le moteur et les pièces entraînées du générateur. Ainsi le couple mo- teur et l'énergie cinétique du moteur, du réducteur et de la pièce d'entraînement du générateur d'impulsions est transféré à la pièce entraînée du générateur de l'arbre de sortie 14. Une décélération brutale est communiquée au moteur 11 et au réducteur 12 pendant ce transfert d'énergie. La partie de l'énergie cinétique du moteur 1l qui est transférée au cours de cette décélération brutale comme un couple de réaction à la couronne den- tée 19 par l'intermédiaire des roues planétaires 17 se traduit par l'enroulement du ressort de torsion 21. Cela signifie que le ressort 21 absorbe sous forme de déformation élastique, la partie de l'énergie cinéti- que qui aurait sinon été transmise directement au carter 10 pour être répercutée comme une impulsion de vibrations gênantes. Au cours de la phase d'accélération suivante, l'énergie accumulée par la déformation élastique du ressort de torsion 21 est transférée en retour à la couronne dentée 19 et ainsi de nouveau en retour à la transmission pour s'ajouter au couple fourni par le moteur 11. Dans l'outil motorisé selon la figure 2, les pièces principales qui ont une fonction et une concep- tion analogues à celles du mode de réalisation précé- dent, Dnt été désignées par les mêmes références numériques. Une différence importante par rapport à l'outil représenté à la figure 1 est que le réducteur 12 de l'outil selon la figure 2 comporte une couronne dentée 39 non rotative. Cette dernière couronne fait partie du carter 10. Par ailleurs, une autre différence importan- te dans le réducteur de ce dernier mode de réalisa- tion, les éléments d'accès 18 qui portent les roues planétaires, sont montés sur un élément de couronne , rotatif. Ce dernier lui-même est porté par un pro- longement coaxial arrière de la pièce d'entraînement du générateur d'impulsions 13. Une différence, par rapport au mode de ré- alisation précédemment décrit, est que l'extrémité avant 22 du ressort de torsion 21 est reliée au géné- rateur d'impulsions 13, alors que l'extrémité arrière de ce ressort 21 est relié à la couronne de support des roues planétaires 40. Cela signifie que le couple d'entraînement fourni par le moteur 11 est transféré au générateur d'impulsions par la couronne de support planétaire 40 et le ressort de torsion 21. Au cours de la décélération brutale communiquée à la transmission et au moteur 11, lors de la création de chaque impul- sion, l'énergie cinétique des pièces rotatives du mo- teur 11, du réducteur 12 et du ressort 21 lui-même sera absorbée élastiquement par le ressort 21. Comme dans le mode de réalisation précédent, on évite les impulsions de vibration dans le carter 10 et qui sont transférés par le réducteur 12; l'énergie accumulée dans le ressort 21 pendant la création des impulsions est utilisée pour la phase d'accélération suivante. L'invention permet non seulement de réaliser un outil à impulsions pratiquement sans vibration, mais également de récupérer plus de puissance du mo- teur. La raison est que l'élasticité du ressort de torsion associée au rédacteur évite que le moteur ne soit arrêté ou pratiquement arrêté au cours de chaque création d'impulsions. A la place de cela la vitesse moyenne du moteur est augmentée et il en est de même de la puissance fournie. Le ressort de torsion selon la présente invention permet d'utiliser un moteur électrique qui n'a pas à être bloqué pendant qu'il est traversé par le courant d'alimentation maximum. Le montage selon l'invention est intéressant en ce que le générateur d'impulsions est plus effica- ce. On obtient ce résultat en réduisant le flux de dérivation du moyen de couplage hydraulique du généra- teur d'impulsions. Par conséquent, la pièce d'entra - nement du générateur d'impulsions est décélérée plus brutalement et se déplace même plus lentement à la fin de la phase de création d'impulsions. Cela est possi- ble puisque le moteur conserve néanmoins une partie de sa vitesse et de son énergie cinétique jusqu'au début de la phase d'accélération suivante. REVENDICATIONS 1') Outil motorisé créant des impulsions de couple, outil composé d'un carter (10), d'un moteur rotatif (11), d'un générateur d'impulsions de couple (13), d'un réducteur (12) reliant le générateur d'im- pulsions (13) au moteur (11), outil caractérisé par un ressort de torsion (21) associé au réducteur (12) et réduisant notablement la décélération du moteur (11) en liaison avec la décélération du générateur d'impul- sions (13) en absorbant élastiquement les forces d'en- traînement et d'inertie du moteur (11) et du réducteur (12) pendant chaque création d'impulsions. 2') Outil motorisé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réducteur (12) comporte un pignon planétaire dont la couronne dentée (19) est montée à rotation dans le carter (10), le ressort de torsion (21) étant monté entre la couronne dentée (19) et le carter (10). 3') Outil motorisé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le ressort de torsion (21) est un ressort hélicoïdal. 4") Outil motorisé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de torsion (21) est monté entre le réducteur (12) et le générateur d'im- pulsions (13). ') Outil motorisé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le générateur d'impulsions (13) a une forme extérieure pratiquement cylindrique, le ressort de torsion (21) étant monté de manière enve- loppée au moins partiellement au générateur d'impul- sions (13).