Brevet FR2718991A1 — publié le 19951027

La présente invention est relative à un mécanisme de transmission de couple. Elle s'applique en particulier aux tournevis. L'invention a pour but de fournir des moyens économiques et fiables permettant d'exercer sur une pièce soit un couple relativement faible, soit un couple beau- coup plus élevé. En particulier, dans le cas d'un tourne- vis, il s'agit de permettre de réaliser un vissage rapide suivi d'un serrage énergique en fin de vissage, ou bien un déblocage d'une vis suivi d'un dévissage rapide. A cet effet, l'invention a pour objet un mécanisme de transmission de couple, caractérisé en ce qu'il com- prend une partie menante et une partie menée qui possèdent dans une première position d'utilisation un axe de rota- tion commun, des moyens de basculement de la partie menante par rapport à la partie menée et des moyens de verrouillage pouvant prendre une position de verrouillage positif de la partie menante en position coaxiale à la partie menée ainsi qu'une position de libération des moyens de basculement. Le mécanisme de transmission de couple suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caracté- ristiques suivantes: - les deux parties sont montées mobiles coaxiale- ment l'une par rapport à l'autre jusqu'à une position d'é- loignement prédéterminée pour libérer les moyens de bascu- lement; - les moyens de basculement comprennent au moins une broche transversale solidaire d'une des deux parties et mobile dans une rainure longitudinale de l'autre partie munie d'une butée, et les moyens de verrouillage compren- nent un emboîtement entre la partie menante et la partie menée; - la rainure longitudinale est portée par la partie mâle de l'emboîtement et l'axe transversal est solidaire de la partie femelle de l'emboîtement; la broche transversale est proche de l'extrémité de la partie qui la porte; - l'emboîtement comprend un guidage mutuel des deux parties par une forme non circulaire; - dans ladite position d'éloignement prédétermi- née, les deux parties coopèrent par des surfaces planes parallèles à un plan de basculement prédéterminé; - le mécanisme de transmission de couple comprend des moyens de freinage, notamment un jonc, adaptés pour augmenter le frottement entre les deux parties menante et menée pendant leurs déplacements coaxiaux; - la partie menante comprend une partie proximale d'un manche de tournevis et la partie menée comprend un porte-lame de tournevis et la partie distale complémen- taire du manche de tournevis; - le porte-lame comporte un dispositif auxiliaire de transmission de couple, notamment un cliquet; et - la lame traverse ledit dispositif auxiliaire et bute contre le porte-lame au-dessus de ce dispositif. L'invention a également pour objet un tournevis comprenant un mécanisme de transmission de couple tel que défini ci-dessus. Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un tournevis suivant l'invention, en position verrouillée du mécanisme de basculement; - la figure 2 est une vue analogue du tournevis de la figure 1, en position déverrouillée du mécanisme de basculement - la figure 3 est une vue partielle en élévation du mécanisme de basculement; - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe transversale prises respectivement suivant les lignes IV- IV et V-V de la figure 3; la figure 6 représente le tournevis en position déverrouillée du mécanisme de basculement, avec le manche en cours de basculement, la vue étant prise suivant la flèche VI de la figure 2; et - la figure 7 représente en coupe longitudinale, à plus grande échelle, une partie d'une variante. En se reportant aux figures i à 6, le mécanisme de transmission de couple est décrit en étant appliqué à un tournevis 1. Ce tournevis i est constitué d'un manche 2 portant une lame 3 et possède, dans sa position normale d'utilisation, un axe général X-X' supposé vertical. Le manche 2 du tournevis 1 se décompose en une partie menante ou poignée 4 et en une partie menée ou porte-lame 5. La poignée 4 est constituée d'une enveloppe extérieure 6 de révolution autour de l'axe X-X', d'une forme adaptée pour être facilement préhensible par un opérateur. Cette enveloppe 6, par exemple en matière plastique, a une forme allongée et a deux tranches d'ex- trémité, supérieure 7 et inférieure 8, planes et hori- zontales. Cette enveloppe 6 entoure un noyau cylindrique 9 d'axe X-X', par exemple en acier, dont l'extrémité supé- rieure 10 affleure l'extrémité 7 de l'enveloppe 6 et dont une partie inférieure 11 fait saillie sous l'extrémité 8 de cette enveloppe. Sur un tronçon inférieur de l'ordre du tiers de sa longueur, le noyau 9 comporte un alésage axial borgne 12 à six-pans comme le montre la figure 4. Cet alésage 12 pénètre nettement dans l'enveloppe 6 et débouche vers le bas. La figure 5 montre que la partie inférieure saillante 11 du noyau 9 est fendue suivant le diamètre de l'alésage 12, de manière à former deux jambes 13 et 14 diamétralement opposées et symétriques par rapport à l'axe X-X'. Ces jambes sont délimitées intérieurement par des surfaces planes et parallèles respectives 15,16 faisant partie du six-pans précité. Près de l'extrémité libre des jambes 13,14 est percé dans celles-ci un alésage 17 traversant, horizontal et perpendiculaire aux surfaces 15 et 16 et d'un diamètre faible par rapport à celui de l'alésage 12. A l'intérieur de cet alésage 17 sont fixés deux ergots 18 et 19, affleu- rant la surface extérieure des jambes 13 et 14 respective- ment et légèrement en saillie intérieure par rapport aux surfaces 15 et 16. L'extrémité supérieure 7 de l'enveloppe 6 porte un bouchon 20 en calotte sphérique ayant un diamètre de base égal à celui de cette extrémité 7. Ce bouchon 20 est fixé par un doigt cylindrique 21 inséré dans un alésage borgne 22 d'axe x-x', ménagé dans le noyau 9, l'alésage 22 étant d'une profondeur légèrement supérieure à la longueur du doigt 21. Le porte-lame 5 est constitué d'un corps 23, par exemple en matière plastique, extérieurement tronconique et légèrement convergent vers le bas, ayant deux tranches d'extrémité supérieure 24 et inférieure 25 planes et horizontales. Ce corps 23 est traversé selon l'axe X-X' par un alésage ayant deux réductions de diamètre successi- ves. Le tronçon d'alésage 26 ayant le plus grand diamètre s'étend sur environ la moitié de la hauteur du corps 23 à partir de l'extrémité supérieure 24 de celui-ci, de manière à être légèrement plus profond que la longueur de la partie inférieure 11 en saillie du noyau 9. Le diamètre du tronçon 26 est égal au diamètre extérieur de ce noyau. Le tronçon intermédiaire d'alésage 27 a une section en six-pans identique à celle de l'alésage 12, et la deuxième réduction de diamètre définit un épaulement horizontal 28 près de l'extrémité inférieure 25 du corps 23. Un arbre 29 d'axe X-X', par exemple en acier, à section à six-pans conjuguée du tronçon 27 et de l'alésage 12, est inséré à force par le haut dans le corps 23 jusqu'à buter sur l'épaulement 28. Un tronçon supérieur 30 de cet arbre 29 est en saillie au-dessus de l'extrémité supérieure 24 du corps 23. Deux rainures longitudinales 31 et 32 diamétrale- ment opposées s'étendent vers le haut le long de l'arbre 29, sensiblement à partir du fond du tronçon d'alésage 26, sans déboucher vers le haut. La profondeur de ces rainures permet l'insertion des extrémités en saillie des ergots 18 et 19 à l'intérieur des rainures 31 et 32, avec les surfaces 15 et 16 des jambes 13 et 14 au contact de deux pans opposés de l'arbre 29. A l'extrémité du tronçon supérieur 30 de l'arbre 29, au dessus des rainures 31 et 32, un jonc élastique circulaire 33 radialement élastique est reçu dans une gorge périphérique de l'arbre 29, de manière à augmenter le frottement entre cet arbre 29 et les surfaces adjacen- tes de l'alésage 12 et des jambes 13,14. Sur la majeure partie de la longueur de l'arbre 29 s'étend un alésage borgne 34. Cet alésage débouche sur l'extrémité inférieure de celui-ci et a un diamètre légèrement inférieur à celui du tronçon inférieur du corps 23. La lame 3 de tournevis est insérée à frottement par le bas à l'intérieur de cet alésage 34 et bute contre le fond de celui-ci. Le fonctionnement du tournevis 1 est maintenant expliqué en regard des figures 1, 2 et 6. Pour débuter un vissage, le tournevis est utilisé en tant que tournevis usuel, dans la configuration de la figure 1. La poignée 4 est alors à la verticale du porte-lame 5 en étant ver- rouillée dans celui-ci à l'encontre de tout basculement. Plus précisément, la partie inférieure 11 de la poignée 4 est emboitée dans le tronçon d'alésage 26 du porte-lame 5, tandis que la partie supérieure 30 de l'arbre 29 est insérée dans l'alésage 12. Ce verrouillage peut être qualifié de "positif" car il subsiste lorsque l'utilisa- teur exerce un couple de vissage/dévissage et/ou une poussée vers le bas et/ou un effort de levier dans un plan radial quelconque, c'est-à-dire pour toute action habi- tuelle exercée lors de l'utilisation d'un tournevis classique. Dans cette situation, les couronnes définies par les surfaces 8 et 24 sont en contact mutuel, et les surfaces extérieures des parties 4 et 5 se raccordent exactement, de sorte que l'ensemble 6, 20, 23 a l'aspect d'un manche de tournevis classique, sans élément saillant. Pour effectuer l'essentiel du vissage, la poignée 4 entraine en rotation le porte-lame 5 grâce à la forme en six-pans de l'alésage 12 et de l'arbre 29 et éventuelle- ment à la coopération des ergots 18 et 19 et des rainures 31 et 32. Après que l'opérateur a effectué un vissage grossier, il désire exercer un couple élevé sur la vis. Pour cela, la poignée 4 est alors déverrouillée, en maintenant fixe le porte-lame 5 et en tirant vers le haut la poignée 4. Les ergots 18 et 19 glissent dans les rainures 31 et 32 jusqu'à venir en butée à l'extrémité supérieure de celles-ci. La partie supérieure de l'arbre 29 se trouvant alors entièrement entre les jambes 13 et 14, la poignée 4 peut être basculée autour de l'axe horizontal Y-Y' défini par les ergots 18 et 19, comme le montre la figure 6. Cette partie 4 constitue ainsi un bras de levier, et il est aisé d'exercer un couple élevé sur la vis, transmis au porte-lame 5 via les surfaces 15 et 16. Il est à noter que comme les jambes 13 et 14 sont très courtes au-delà des ergots 18 et 19, elles ne font pas saillie par rapport au porte-lame 5 et n'augmentent donc pas l'encombrement de l'outil lorsque la poignée 4 est basculée. De plus, la poignée ne risque pas de bascu- ler inopinément lors de l'utilisation en position "norma- le". La figure 7 représente une variante de porte-lame dans laquelle est incorporé un cliquet réversible 35. Ce cliquet a une structure générale classique, avec un stator constitué par le corps 23, un rotor 36 qui présente une surface verticale plane 37 s'étendant suivant une corde, un coin mobile 38, un ressort 39, en forme de U, de sollicitation de ce coin vers une extrémité ou l'autre de la surface 37, et une bague de sélection 40 qui porte intérieurement un ergot 41 d'attaque du ressort et est encadré par les deux branches de celui-ci. La bague 40 est montée rotative à l'extrémité inférieure du corps 23 au moyen d'un jonc élastique circulaire 42, et sa rotation dans un sens ou dans l'autre définit le sens actif du cliquet. Dans cette variante, l'arbre 29 des figures 1 et 2 est venu de matière avec le corps 23. La lame 3 (qui, dans l'exemple représenté, est réversible) traverse librement un orifice central de la bague 40, puis traverse à frottement le rotor 36 et l'arbre 29, Jusqu'à buter au fond de l'alésage 34 de cet arbre. Grâce à cet agencement, lorsque le tournevis est monté et se trouve dans sa position normale analogue à celle de la figure 1, un choc vertical exercé sur le manche du tournevis est transmis directement à la lame 3, sans affecter en aucune manière le cliquet 35. REVEDICATIONS 1. Mécanisme de transmission de couple, caracté- risé en ce qu'il comprend une partie menante (4) et une partie menée (5) qui possèdent dans une première position d'utilisation un axe de rotation comun (X-X'), des moyens (18, 19) de basculement de la partie menante (4) par rapport à la partie menée (5), et des moyens de verrouil- lage (11, 26, 12, 29) pouvant prendre une position de verrouillage positif de la partie menante (4) en position coaxiale à la partie menée (5) ainsi qu'une position de libération des moyens (18, 19) de basculement. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les deux parties (4, 5) sont montées mobiles coaxialement l'une par rapport à l'autre jusqu'à une position d'éloignement prédéterminée pour libérer les moyens (18, 19) de basculement. 3. Mécanisme selon la revendication 2, caracté- risé en ce que les moyens (18, 19) de basculement compren- nent au moins une broche transversale (18) solidaire d'une des deux parties et mobile dans une rainure longitudinale (31, 32) de l'autre partie munie d'une butée, et en ce que les moyens de verrouillage (11, 26, 12, 29) comprennent un emboitement entre la partie menante (4) et la partie menée (5). 4. Mécanisme selon la revendication 3, caracté- risé en ce que la rainure longitudinale (31, 32) est portée par la partie male de l'emboitement et l'axe trans- versal (18) est solidaire de la partie femelle de l'emboi- tement. 5. Mécanisme selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la broche transversale (18) est proche de l'extrémité de la partie (4) qui la porte. 6. Mécanisme selon l'une des revendications 3 à , caractérisé en ce que l'emboitement comprend un guidage mutuel des deux parties (4, 5) par une forme non circulai- re. 7. Mécanisme selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 6, caractérisé en ce que, dans ladite position d'éloignement prédéterminée, les deux parties (4, 5) coopèrent par des surfaces planes (15, 16) parallèles à un plan de basculement prédéterminé. 8. Mécanisme selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de freinage, notamment un jonc (33), adaptés pour augmen- ter le frottement entre les deux parties menante (4) et menée (5) pendant leurs déplacements coaxiaux. 9. Mécanisme selon l'une quelconque des revendi- cations i à 8, caractérisé en ce que la partie menante (4) comprend une partie proximale d'un manche (2) de tournevis et la partie menée (5) comprend un porte-lame de tournevis et la partie distale complémentaire du manche de tourne- vis. 10. Mécanisme selon la revendication 9, caracté- risé en ce que le porte-lame (5) comporte un dispositif auxiliaire (35) de transmission de couple, notamment un cliquet. 11. Mécanisme selon la revendication 10, caracté- risé en ce que la lame (3) traverse ledit dispositif auxiliaire (35) et bute contre le porte-lame (5) au-dessus de ce dispositif. 12. Tournevis comprenant un mécanisme de trans- mission de couple selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 11.