Brevet FR2720022A1 — publié le 19951124

La présente invention est relative à une pince-étau du type comprenant: un équipage fixe de forme générale allongée qui forme à une extrémité une poignée fixe et à l'autre extrémité un mors fixe; un équipage mobile comprenant d'une part un mors mobile monté sur le mors fixe au moyen d'un axe d'articulation, et d'autre part un levier d'actionnement dont une extrémité est articulée sur le mors mobile et dont l'autre extrémité forme une poignée mobile; et un mécanisme à genouillère comprenant une bielle articulée entre un point intermé- diaire du levier et un point d'appui réglable le long de la poignée fixe. Dans les pince-étaux classiques de ce type, le mors mobile et le levier d'actionnement se trouvent entièrement du même côté de l'équipage fixe. Ceci a pour conséquence d'une part que l'utilisateur ne voit généra- lement pas le mouvement du mors mobile, qui se trouve sous la pièce à serrer, et d'autre part que la ligne d'action de la genouillère est oblique par rapport à la poignée fixe. Par suite, cette dernière est soumise à des efforts de flexion importants et répétés, ce qui implique à son tour les deux conséquences suivantes: il faut concevoir l'équipage fixe d'une manière apte à supporter élastiquement ces efforts de flexion, et, lors du déverrouillage, l'énergie élastique qu'il a emmagasinée se libère d'un seul coup et provoque un choc dans la main de l'utilisateur. L'invention a pour but d'éliminer ces inconvénients, c'est-à-dire de fournir une pince-étau nettement plus commode et agréable à utiliser et permet- tant une plus grande liberté de conception. A cet effet, l'invention a pour objet une pince-étau du type précité, caractérisée en ce que le levier d'actionnement croise la droite qui relie l'axe d'articulation du mors mobile au point d'appui de la bielle. La pince-étau suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivan- tes: - dans la position de fermeture de la pince- étau, la poignée fixe s'étend sensiblement suivant la droite géométrique définie par le point d'articulation du levier sur le mors mobile et par le point d'appui de la bielle; - l'extrémité arrière de la bielle est articulée sur une vis de réglage vissée dans l'extrémité arrière de l'équipage fixe; - l'extrémité arrière de la bielle porte un axe transversal qui est guidé dans deux lumières oblon- gues longitudinales de la poignée fixe; - l'extrémité arrière de la bielle porte une noix guidée le long de la poignée fixe et dans laquelle se visse une vis de réglage montée rotative et immobili- sée en translation à l'extrémité arrière de la poignée fixe; - la pinceétau comporte un unique ressort de rappel, agissant dans le sens d'ouverture du mors mobile; - l'équipage fixe porte un commutateur mobile entre deux positions et qui, dans l'une de ces positions, empêche la genouillère de franchir sa position d'aligne- ment; - la bielle et le levier portent l'un un index et l'autre une graduation coopéant avec cet index en fonction de la position dudit point d'appui; - l'équipage fixe recouvre latéralement, de chaque côté, au moins l'essentiel de la région définie par l'axe d'articulation des deux mors, l'axe d'articula- tion du levier d'actionnement sur le mors mobile et le point d'appui de la bielle; - la poignée fixe, et éventuellement le levier d'actionnement et/ou la bielle et/ou les mors, sont réalisés à partir de tôles planes découpées, éventuellement complétées par des entretoises notamment en matière plastique; - la pince-étau comprend un levier de déverrouillage articulé en un point intermédiaire du levier d'actionnement et reçu, au repos, dans un rembour- rage relativement souple de ce levier d'actionnement. Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est un schéma de principe d'une pince-étau suivant l'invention, en position ouverte; - la Figure 2 est un schéma analogue montrant la pince-étau en position de saisie d'une pièce à serrer; - la Figure 3 est une vue analogue montrant la pince-étau en position finale de serrage; - la Figure 4 représente une pince-étau réalisée conformément au schéma de principe des Figures 1 à 3; - la Figure 5 est une vue partielle prise suivant la flèche V de la Figure 4; - la Figure 6 est une vue partielle prise en coupe suivant la ligne VI-VI de la Figure 4; - la Figure 7 représente à plus grande échelle et partiellement en coupe, le détail VII de la Figure 4; - la Figure 8 est une vue analogue à la Figure 7, correspondant à une variante; - la Figure 9 est une vue prise en coupe suivant la ligne IX-IX de la Figure 8; - la Figure 10 représente une variante de la pince-étau de la Figure 4, dans une première position de réglage; - la Figure 11il représente, avec arrachement et coupe partielle, la pince-étau de la Figure 10 dans une deuxième position de réglage; - la Figure 12 est une vue partielle prise suivant la flèche XII de la Figure 11; - la Figure 13 est une vue prise en coupe suivant la ligne XIII-XIII de la Figure 12; - la Figure 14 est une vue partielle d'une autre variante; - la Figure 15 est une vue partielle d'encore une autre variante; - la Figure 16 représente une variante de la pince-étau de la Figure 4; - la Figure 17 est une vue partielle d'une autre variante, dans une première position de réglage; et - la Figure 18 est une vue analogue à la Figure 17 mais correspondant à une autre position de réglage. La structure générale d'une pince-étau 1 suivant l'invention est illustrée schématiquement sur les Figures 1 à 3. La pince-étau a une forme générale plane contenue dans le plan du dessin, et on la décrira dans sa position habituelle d'utilisation. La pince-étau 1 comprend essentiellement: un équipage fixe 2 en forme générale de S très allongée qui présente une partie d'extrémité distale ou avant 3 constituant un mors fixe, une partie d'extrémité proxi- male ou arrière 4 constituant une première poignée ou poignée fixe, et une partie intermédiaire de liaison 5; un mors mobile 6 articulé autour d'un axe transversal 7 à la racine du mors fixe et situé au-dessus de ce dernier; un levier d'actionnement 8 en forme générale de Z, dont l'extrémité distale ou avant est articulée autour d'un axe transversal 9 à l'extrémité libre d'un bras 10 solidaire du mors mobile, et dont la partie d'extrémité proximale ou arrière 11 constitue une seconde poignée ou poignée mobile; une bielle 12 dont l'extrémité distale ou avant est articulée autour d'un axe transversal 13 en un point intermédiaire du levier 8 et dont l'extrémité proximale ou arrière s'appuie en un point 14 solidaire de la poignée 4 mais réglable, au moyen d'un mécanisme , le long de cette dernière; et un ressort 16 qui tend à ouvrir la pince-étau et qui, dans l'exemple illustré, est un ressort de traction tendu entre le bras 10 et la poignée 4. Le mot "fixe" utilisé ici doit bien entendu être compris de façon relative puisqu'il qualifie des parties d'un outil à main. La poignée 4 est la poignée supérieure de l'outil et s'étend à peu près horizontalement, la partie de liaison 5 descend légèrement vers l'avant, et le mors 3 monte légèrement vers l'avant. Le levier 8 est situé pour l'essentiel au-dessous du corps 2, mais sa partie avant traverse vers le haut la droite D1 reliant les points 7 et 14. L'axe 13 se trouve au premier coude du levier 8 à partir du point d'articulation 9. Le tronçon avant 17 du levier 8 et la bielle 12 forment une genouil- lère 18 du type à extension qui agit entre les points 9 et 14. Au repos (Figure 1), la pince-étau est ouverte sous l'action du ressort 16, et le tronçon 17 et la bielle 12 forment ensemble un angle obtus. Pour serrer une pièce 19 posée sur le mors fixe 3, l'utilisateur rapproche la poignée 11 de la poignée 4, vers le haut (flèche F de la Figure 1). Cette action repousse vers l'avant l'axe 9, et le mors mobile 6, que l'utilisateur voit constamment puisqu'il est situé au-dessus du mors fixe 3, vient au contact de la pièce 19 (Figure 2). La genouillère 18 forme alors un angle a, dit angle de pression, voisin de l'angle plat et réglable au moyen du mécanisme 15. Dans cette position, la droite D2 reliant l'axe 9 au point d'appui 14 est pratiquement confondue avec l'axe général de la poignée fixe 4. En continuant à soulever la poignée 11, l'utilisateur fait franchir à la genouillère son aligne- ment, et la venue en contact de deux butées (non repré- sentées) appartenant l'une à l'équipage mobile 8, 6 et l'autre à l'équipage fixe 2, arrête le mouvement légère- ment après ce franchissement, comme représenté à la Figure 3. L'effort de serrage sollicite alors l'équipage fixe 2 avec des contraintes de flexion relativement réduites. Les Figures 4 à 7 représentent une pince-étau dont tous les organes essentiels sont réalisés à partir de tôles planes découpées et qui correspond aux schémas des Figures 1 à 3. L'équipage fixe 2 est constitué de quatre morceaux de tôle plane découpée: deux joues principales 21 de forme générale triangulaire, parallèles et identi- ques, formant ses parties 4 et 5, c'est-à-dire le corps de l'outil, et deux mâchoires identiques 22 formant le mors fixe 3. Les deux mâchoires 22 sont accolées l'une à l'autre et entrepassées entre les parties avant des deux joues 21, auxquelles elles sont fixées par deux rivets 23, et elles forment une entretoise avant pour ces deux joues. Ces dernières sont également soudées à une entretoise arrière 24 pourvue d'un trou longitudinal taraudé 25, et la poignée 4 est recouverte, au moins sur le dessus et latéralement, d'un revêtement ergonomique 26 de saisie. Le mors mobile 6 et le bras 10 des Figures 1 à 3 sont réalisés sous la forme d'une pièce triangulaire constituée de deux morceaux de tôle identiques accolés 27. Le coin supérieur et arrière de cette pièce est entrepassé entre les extrémités avant de deux longerons parallèles et identiques 28 qui constituent le levier 8. La bielle 12 est constituée de deux tronçons rectilignes identiques accolés 29 entrepassés à l'avant entre les longerons 28 et à l'arrière entre les joues 21. La poignée 11 comporte sur toute sa longueur, entre les longerons 28, un remplissage-entretoise 30 en matière plastique, qui dépasse légèrement vers le bas pour former une surface arrondie 31 de saisie (Figure 6). Un levier de déverrouillage 32 (qui n'a été représenté que sur certaines figures) constitué d'un seul morceau de tôle plate est articulé par son extrémité avant en un point intermédiaire 33 de la poignée 11 et est reçu, au repos, dans une rainure longitudinale 34 prévue dans la surface supérieure du remplissage 30. Ce levier 32 dépasse vers l'arrière de la poignée 11 et comporte une came arrondie 35 en saillie vers le haut qui, pour assurer le déverrouillage, vient, lorsqu'on soulève le levier 32, coopérer avec une autre came errondie 36 en saillie sous la bielle 12. Le déverrouillage s'effectue alors de façon relativement douce grâce à la quasi- absence de travail en flexion du corps 4, 5. Comme on le voit sur les Figures 4 et 7, l'extrémité arrière de la bielle 12 porte un axe trans- versal 14 qui traverse les deux branches d'une chape 37 et dont les extrémités sont guidées dans des lumières oblongues 38, orientées longitudinalement, des joues 21. Une vis de réglage 39 est vissée par l'arrière dans le trou taraudé 25 et comporte à son extrémité avant un alésage 40 dans lequel pénètre la queue 41, dirigée vers l'arrière, de la chape 37. Cette dernière est immobilisée en translation dans l'alésage 40 au moyen d'un circlips 42. La vis 39 peut être actionnée au moyen d'un bouton extérieur 43. On remarque que, dans ce mode de réalisation, le ressort 16 est tendu entre la partie supérieure du mors mobile et le rivet 23 arrière. Aucun autre ressort n'est nécessaire, puisque l'extrémité arrière de la bielle est solidaire en translation de la vis de réglage 39. Les Figures 8 et 9 représentent une variante dans laquelle l'extrémité arrière de la bielle 12, de forme semi-circulaire, est en simple appui, sous l'effet du ressort 16 et éventuellement d'un autre ressort non représenté, contre l'extrémité avant de la vis 39. Les Figures 10 à 13 représentent une autre variante du mécanisme de réglage 15. Dans cette variante, les deux pièces 29 de la bielle 12 s'écartent l'une de l'autre en un point intermédiaire de leur longueur, et leurs extrémités arrières entrepassent une noix 44 dans laquelle est vissée la vis 39. Des saillies latérales cylindriques 45 de cette noix sont guidées dans les lumières 38 des joues 21. La partie arrière de la vis 39 est immobilisée en translation par rapport à l'entretoise 24, dont le trou est lisse, au moyen du bouton 43 et d'une rondelle 46. Ainsi, le bouton de manoeuvre 43 reste toujours adjacent à l'extrémité arrière de la poignée 4, quel que soit le réglage choisi. On voit sur la Figure 11 que c'est la venue en butée réciproque des parties arrières des deux mors 3, 6 qui définit la position d'ouverture maximale de la pince-étau. La Figure 14 montre que la pince-étau peut être munie d'une butée d'ouverture réglable, afin que l'outil soit toujours prêt à être saisi d'une seule main. Cette butée est réalisée sous la forme d'une vis 47 vissée dans un orifice taraudé d'une entretoise 48 prévue dans le levier 8 au voisinage de l'axe 13. La pointe de la vis 47 bute, en position d'ouverture de la pince-étau, contre un prolongement avant 49 de la bielle 12. La Figure 15 montre une variante dans laquelle la pince-étau peut être à volonté convertie en une pince à multiplicateur d'efforts. Pour cela, la poignée fixe 4 porte un coulisseau commutateur 50 mobile entre une position avant, représentée en traits pleins, et une position arrière, représentée en traits mixtes. De plus, le levier 8 comporte, légèrement en arrière de l'axe 13, une vis-pointeau 51 dont la pointe fait saillie vers le haut. Lorsque le coulisseau 50 est reculé, la vis 51 n'a aucune fonction particulière, et l'outil est utilisé en pince-étau comme décrit plus haut. Lorsque, au contraire, le coulisseau est avancé, il constitue une butée pour la vis 51 légèrement avant que l'alignement de la genouillère soit atteint lors du rapprochement des deux poignées 4 et 11. L'effort de serrage alors obtenu peut être réglé en tournant la vis 51, et l'outil revient en position ouverte dès que l'effort manuel est relâché. La Figure 16 représente une variante qui comporte des moyens de visualisation du réglage: la bielle 12 présente en avant de l'axe 13 un prolongement effilé 52 qui passe derrière une lumière arquée 53, centrée sur l'axe 13, ménagée dans chaque longeron 28. Une graduation 54 est portée extérieurement sur ces derniers. Dans ce cas, comme représenté en traits mixtes, un éventuel revêtement 26 du corps de l'outil doit comporter de chaque côté une fenêtre 55 qui laisse apparaître la lumière 53 et la graduation 54 associée. Dans la variante des Figures 17 et 18, la visualisation du réglage s'effectue au moyen d'un prolongement coudé 56 de la bielle 12, dirigé vers le bas à partir de l'axe 13, dont l'extrémité libre dépasse vers le bas au-delà de la surface inférieure 57 du levier 8 et porte une série de traits 58. En fonction de l'angle de pression de la genouillère 18, un nombre plus ou moins grand de ces traits est découvert. On remarque que la conception de la pince- étau suivant l'invention permet d'éviter facilement le risque pour l'utilisateur d'introduire involontairement un doigt dans la région du mécanisme articulé, et apporte par conséquent un avantage du point de vue de la sécurité de l'utilisation. De plus, la surface inférieure arquée 59 de la partie avant de l'équipage fixe 2 permet de suivre facilement une surface d'appui, pour une saisie "à ras" de la pièce à serrer, à la manière de ciseaux de tail- leur. REVENDICATIONS 1 - Pince-étau, du type comprenant: un équipage fixe (2) de forme générale allongée qui forme à une extrémité une poignée fixe (4) et à l'autre extrémité un mors fixe (3); un équipage mobile (6, 8) comprenant d'une part un mors mobile (6) monté sur le mors fixe au moyen d'un axe d'articulation (7), et d'autre part un levier d'actionnement (8) dont une extrémité (9) est articulée sur le mors mobile et dont l'autre extrémité forme une poignée mobile (11); et un mécanisme à genouillère (18) comprenant urne bielle (12) articulée entre un point intermédiaire du levier (8) et un point d'appui (14) réglable le long de la poignée fixe (4), caractérisée en ce que le levier d'actionnement (8) croise la droite (D1) qui relie l'axe (7) d'articulation du mors mobile (6) au point d'appui (14) de la bielle (12). 2 - Pince-étau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, dans la position de fermeture de la pince-étau, la poignée fixe (4) s'étend sensiblement suivant la droite géométrique (D2) définie par le point (9) d'articulation du levier sur le mors mobile (6) et par le point d'appui (14) de la bielle (12). 3 - Pince-étau suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'extrémité arrière de la bielle (12) est articulée sur une vis de réglage (39) vissée dans l'extrémité arrière de l'équipage fixe (2). 4 - Pince-étau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'extrémité arrière de la bielle (12) porte un axe transversal (14) qui est guidé dans deux lumières oblongues longitudinales (38) de la poignée fixe (4). - Pince-étau suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'extrémité arrière de la bielle (12) porte une noix (44) guidée le long de la poignée fixe (4) et dans laquelle se visse une vis de réglage (39) montée rotative et immobilisée en transla- tion à l'extrémité arrière de la poignée fixe (4). 6 - Pince-étau suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce qu elle comporte un unique ressort de rappel (16), agissant dans le sens d'ouverture du mors mobile (6). 7 - Pince-étau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'équipage fixe (2, 3) porte un commutateur (50) mobile entre deux positions et qui, dans l'une de ces positions, empêche la genouillère (18) de franchir sa position d'alignement. 8 - Pince-étau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la bielle (12) et le levier (8) portent l'un un index (52; 57) et l'autre une graduation (54; 58) coopérant avec cet index en fonction de la position dudit point d'appui (14). 9 - Pince-étau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'équipage fixe (2) recouvre latéralement, de chaque côté, au moins l'essentiel de la région définie par l'axe (7) d'articu- lation des deux mors, l'axe (9) d'articulation du levier d'actionnement (8) sur le mors mobile (6) et le point d'appui (14) de la bielle (12). 10 - Pince-étau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la poignée fixe (4), et éventuellement le levier d'actionnement (8) et/ou la bielle (12) et/ou les mors (3,6), sont réalisés à partir de tôles planes découpées, éventuellement complétées par des entretoises (30) notamment en matière plastique. 11 - Pince-étau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend un levier de déverrouillage (32) articulé en un point intermédiaire du levier d'actionnement (8) et reçu, au repos, dans un rembourrage relativement souple (30) de ce levier d'actionnement.