Brevet FR2758287A1 — publié le 19980717

L'invention a trait à une douille de serrage à limiteur de couple comprenant un corps de douille pourvu, à l'une de ses extrémités, de moyens de réception d'un organe de manoeuvre pour l'entraînement en rotation de la douille et, à son extrémité opposée, de moyens de raccordement de ladite douille sur un organe de fixation à visser, tel qu'un écrou ou un boulon. La présente invention concerne le domaine de l'outillage mécanique en général. Il existe d'ores et déjà, plusieurs solutions pour garantir le serrage, avec un couple parfaitement déterminé, d'organes à visser tels que des écrous ou des boulons. A ce propos il est tout particulièrement connu la clé dynamométrique qui consiste en une clé susceptible d'être positionnée, directement ou à l'aide d'une pièce intermédiaire, sur une douille de mécanicien standard que l'on vient engager sur la tête du boulon ou sur l'écrou à serrer. En fait, cette clé est munie d'un manche qui, au cours du serrage fléchit progressivement, l'amplitude de cette flexion étant directement proportionnelle au couple de serrage imprimé au boulon ou à l'écrou. Aussi, une règle positionnée sur ce manche et venant se situer au droit d'une aiguille maintenue fixe, permet de donner une indication immédiate à l'utilisateur du couple de serrage qu'il est entrain d'exercer. Une telle clé dynamométrique, bien qu'étant de conception simple, n'en est pas moins encombrante de sorte que l'on n' en dispose pas, forcément, au moment opportun. En outre, elle impose un serrage manuel de l'écrou ou du boulon. Finalement la précision que permet d'obtenir cet outil est strictement liée à la dextérité de l'opérateur qui s'en sert. De plus celui-ci doit connaître, au préalable, le couple de serrage qui doit être effectivement imprimé à l'organe de fixation. Parallèlement à cela il est également connu différents appareillages électromécaniques, électropneumatiques ou pneumatiques destinés, tout particulièrement, au vissage et au dévissage d'organes de fixation, tels que boulons ou écrous, et qui sont, d'origine, prééquipés d'un limiteur de couple de serrage. Très souvent de tels appareils comportent, en outre, des moyens de réglage permettant de moduler ce couple de serrage. On conçoit, évidemment, que de tels appareillages ne sont pas à la portée de tout un chacun et ne sont destinés, souvent, qu'aux mécaniciens professionnels. Finalement, l'on s'aperçoit qu'il n'existe pas, à l'heure actuelle, d'outil à la fois peu coûteux et peu encombrant qui permette à toute personne d'assurer le serrage d'un écrou ou d'un boulon avec un couple bien déterminé, que ce soit à l'aide d'une clé classique ou encore d'un outil électroportatif simple dépourvu de limiteur de couple. Or, l'on remarquera que tout constructeur automobile, par exemple, préconise, pour le montage des jantes sur les moyeux de roues, d'assurer le serrage des boulons avec un couple bien défini évitant, non seulement, leur desserrage accidentel, mais encore de détériorer le filetage des moyeux de roues. Pourtant aucun constructeur automobile ne met à la disposition de l'acheteur d'un véhicule une clé dynamométrique. Par conséquent la présente invention se veut à même de combler ce manque en prééquipant directement une douille de serrage de mécanicien d'un limiteur de couple. Les avantages découlant d'une telle douille consistent en ce qu'elle présente un encombrement très réduit, cette douille étant, par ailleurs, à même de recevoir un organe de manoeuvre du type manuel ou automatique, tel qu' un outil électroportatif de conception simplifiée, en vue de serrages répétitifs ou non. A cet effet, l'invention concerne une douille de serrage à limiteur de couple comprenant un corps de douille pourvu, à l'une de ses extrémités, de moyens de réception d'un organe de manoeuvre pour l'entraînement en rotation de la douille et, à son extrémité opposée, de moyens de raccordement de la douille sur un organe de fixation à visser, tel qu'un écrou ou un boulon, caractérisée par le fait que le corps de la douille est défini par un manchon tubulaire recevant, intérieurement, un premier et un deuxième disque superposés et s'engrénant l'un sur l'autre au moyen de dentures dont au moins l'un des flancs est incliné, le premier disque disposé dans le fond du logement défini par le manchon tubulaire recevant lesdits moyens de raccordement, tandis que le second disque, pourvu des moyens de réception d'un organe de manoeuvre, est monté mobile, axialement, dans le manchon tubulaire et appliqué à l'aide de moyens élastiques selon une pression imposée et/ou réglable contre le premier disque. Selon une autre particularité de cette invention, ladite douille peut être complétée par des moyens aptes à éloigner le premier disque du second de manière à empêcher le contact entre les dentures en cas de dépassement de la limite du couple de serrage. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un mode de réalisation qui n'est donné qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue schématisée et en coupe partielle de la douille de serrage à limiteur de couple conforme à l'invention - la figure 2 est une vue similaire à la figure l correspondant à un second mode de réalisation - la figure 3 est une vue schématisée et en coupe partielle des disques coopérant l'un avec l'autre lorsque le couple de serrage est inférieur à sa valeur limite - la figure 4 est une vue similaire à la précédente illustrant ces disques lorsque la limite du couple de serrage est dépassée. Tel que visible sur les figures l et 2 des dessins ci-joints, la présente invention est relative à une douille de serrage l à limiteur de couple. Cette douille l comporte un corps de douille 2 qui reçoit, à l'une 3 de ses extrémités, des moyens 4 de réception d'un organe de manoeuvre pour 1' entraînement en rotation de cette douille l. Ces moyens 4 peuvent se présenter sous forme d'un carré de manoeuvre 5 ou encore sous forme d'un embout 6 fileté ou traversé comme visible sur la figure 2, perpendiculairement, par un orifice 7 pour la réception d'une tige de commande constituant, substantiellement, l'organe de manoeuvre. Ces moyens 4 peuvent, bien entendu, emprunter toute autre forme de réalisation telle celle d'une tête hexagonale aux dimensions normalisées pour la réception d'une simple clé plate par exemple. Quant à l'extrémité opposée 8 de cette douille 1 elle présente des moyens de raccordement 9 de ladite douille 1 sur un organe de fixation à visser, tel qu'un écrou ou un boulon. A titre d'exemple, ces moyens de raccordement 9 peuvent se présenter sous forme d'un carré d'entraînement ou encore d'un embout 10 ; 10A comportant, à sa partie inférieure et intérieurement, un orifice 11 au contour ajusté pour la réception de la tête hexagonale d'une vis du type H normalisée. Il est à noter que cet embout 10 peut faire partie intégrante de la douille 1 comme visible dans la figure 1 ou se présenter sous forme d'un accessoire 10A rapporté définitivement ou de manière escamotable sur cette dernière ceci tel qu'illustré dans la figure 2 exposée plus loin dans la description. En fait, selon l'invention, le corps 2 de la douille 1 est défini par un manchon tubulaire 12 délimitant un logement 13 recevant, intérieurement, un premier 14 et un second disque 15 pourvus, respectivement, des moyens de raccordement 9 et les moyens de réception 4 d'un organe de manoeuvre. Plus particulièrement le manchon tubulaire 12 comporte, à son extrémité inférieure 16 et intérieurement un rebord annulaire 17 définissant, substantiellement, le fond du logement 13. Sur ce rebord annulaire 17 prend appui le premier disque 14 directement solidaire en rotation desdits moyens de raccordement 9 sous forme d'un embout 10 comme visible dans la figure 1. Cependant, tel que représenté sur la figure 2, ce disque 14 peut être monté sur un manchon d'accouplement 18 à même de recevoir, tel un accessoire, un embout 10A destiné à être emboîté sur l'organe de fixation à visser. Dans ce cas, un tel manchon d'accouplement 18 définit, par exemple, un logement 19 pour la réception de l'extrémité supérieure 20 de cet embout 10A l'ensemble étant solidarisé au moyen d'une goupille 21 montée en force ou de manière escamotable. Cette conception présente l'avantage de pouvoir adapter l'embout 10A en fonction, précisément, des dimensions de l'écrou ou autre organe de fixation à visser. A noter, en outre, que le disque 14 peut se présenter sous forme d'une pièce indépendante, par ailleurs rendue solidaire, en rotation et selon le cas, de l'embout 10 ou du manchon d'accouplement 18. Cet embout 10 ou ce manchon d'accouplement 18 est pourvu, dans ce cas, à son extrémité supérieure d'un flasque 22 prenant appui sur le rebord annulaire 17 intérieurement au logement 13 sur ce flasque 22 reposant, précisément, le premier disque 14. Plusieurs solutions sont envisageables pour rendre ces deux éléments solidaires en rotation. Notamment tel que visible sur les figures des dessins ci-joints, ce disque 14 peut être pourvu d'un ou plusieurs entaillages 23 et/ou bossages à même de coopérer, respectivement, avec un ou des bossages 24 et/ou entailles présents au niveau du flasque 22. De la même manière le second disque 15 peut être rapporté directement ou par un flasque interposé 25 de 1' une des extrémités d'une tige 26 pourvue, à son extrémité opposée, de l'embout 6 destiné à coopérer avec un organe de manoeuvre. A supposer que l'on envisage la seconde solution, l'immobilisation en rotation du disque 15 par rapport au flasque 25 est obtenue, préférentiellement, de manière analogue au blocage en rotation du premier disque 14 sur le flasque 22. En fait, ces deux disques 14 et 15 viennent s'rengréner l'un sur l'autre au moyen de dentures 27, 28 présentant la particularité qu'au moins l'un de leurs flancs 29 est incliné, l'autre flanc 30 étant, préférentiellement, perpendiculaire au plan du disque 14, 15. De la sorte, en entraînant en rotation le second disque 15 dans le correspondant au dévissage de l'organe de fixation, ce disque 15 a tendance, par l'intermédiaire de sa denture 28, à s'imbriquer sur la denture 27 du premier disque 14. En sens contraire, donc le sens de serrage, sous l'influence du flanc incliné 29 de ces dentures 27, 28, le second disque 15 a tendance à se dégager du premier 14 et à tourner librement par rapport à ce dernier. En fait, il convient de remarquer que ce dégagement par rapport au premier disque 14 du second disque 15 ne peut être obtenu que suite à un déplacement axial de ce dernier au cours duquel celui-ci tente à s'opposer à l'action d'une pression appliquée par des moyens élastiques 31 sur ce second disque 15 en direction du premier disque 14. Ces moyens élastiques 31 peuvent se présenter sous la forme d'un ou plusieurs ressorts, d'un matériau synthétique, d'une chambre de compression à air ou, selon un mode de réalisation préférentiel représenté figures 1 et 2 sous forme d' une ou plusieurs rondelles ressorts coniques dynamiques 32. Ces moyens élastiques 31, sont interposés entre la face annulaire supérieure 33, selon le cas du disque 15 ou du flasque 25, et un rebord d'appui annulaire 34 équipant, intérieurement, le manchon tubulaire 12, à son extrémité supérieure 35. Ce rebord d'appui 34 au travers duquel émerge, par ailleurs, la tige 26, peut être serti sur cette extrémité 35 du manchon tubulaire 12. Toutefois, selon un mode de réalisation préférentiel, il se présente sous forme d'une pastille 36 filetée extérieurement à même de coopérer avec un taraudage ménagé, intérieurement, au manchon tubulaire 12. Ainsi, en fonction de la force de compression imprimée par cette pastille 36 sur les rondelles élastiques, l'on modifie l'intensité du couple de serrage à même d'être imprimé au moyen de la douille 1 sur un organe de fixation. Plus précisément, en dépassant un couple de serrage donné la contre-réaction du premier disque 14 sur le second disque 15 sous l'influence du flanc incliné de leurs dentures respectives 27, 28 devient supérieure à la pression exercée par les rondelles élastiques sur ce second disque 15, de telle sorte que celui-ci se dégage de ce premier disque 14 et n'assure plus son entraînement en rotation. La douille 1 comporte, en outre, des moyens de blocage en rotation 37 de la pastille 36. Celle-ci peut être, par exemple, fendue, dans son épaisseur, tandis qu'une vis de freinage 38 a pour fonction d'assurer l'écartement ou le resserrement des deux lèvres de la fente. Selon un mode de réalisation avantageux représenté figure 3 et 4, ladite douille 1 peut être complétée par des moyens 39 aptes à éloigner le premier disque 14 du second 15 de manière à empêcher le contact entre les dentures 27, 28 en cas de dépassement de la limite du couple de serrage. Lesdits moyens 39 se présentent, plus particulièrement, sous la forme d'au moins deux pions 40, billes ou analogue disposés entre lesdits disques 14 et 15. Dans les figures 3 et 4 correspondant, respectivement, au cas ou le couple de serrage est inférieur et supérieur à sa valeur limite, il a été représenté un mode de réalisation préféré comportant des pions 40. Notons, à ce propos, que l'invention n'est nullement limitée à un tel mode de réalisation, mais englobe également la solution avec des billes ou analogues. Aussi, bien que dans un but de simplification il sera fait systématiquement référence à des pions 40, on entendra également sous cette dénomination de pion, les solutions correspondant à une bille ou analogue. Comme visible sur ces figures, ces pions 40, au moins au nombre de deux, sont répartis régulièrement autour de l'axe de rotation 41 des disques 14, 15. Chaque pion 40 coopère avec le premier disque 14 par rapport auquel il est immobilisé en déplacement. A cet effet, ce pion 40 est maintenu, dans sa partie inférieure 44, notamment par des moyens appropriés tel qu'un sertissage, à l'intérieur d'un logement 43 ménagé sur la face supérieure 42 du premier disque 14. La partie supérieure 45 de ce pion 40 est logée dans une cavité 46 aménagée sur la face inférieure 47 du second disque 15, en particulier lorsque les dentures 27, 28 sont engrénées, notamment lorsque le couple de serrage est inférieur à sa valeur limite. Pour se faire, et de manière à permettre l'entraînement du premier disque 14 par le second 15, la profondeur de la cavité 46 est ajustée de manière à ce que les dentures 27, 28 restent constamment en contact tant que le couple de serrage limite n'est pas atteint. Lorsque cette valeur limite est dépassée, le premier disque 14 reste sensiblement immobile en rotation, alors que l'organe de manoeuvre continue à entraîner en rotation le second disque 15. A cet instant et sous l'interaction des dentures 27, 28, le disque 15 s'écarte du disque 14 contre l'action des moyens élastiques 31. Lorsque les dentures 27, 28 ne sont plus en contact que par leur sommet, les pions 40 prennent la relève en prenant appui, notamment dans leur partie supérieure 45, sur une surface de contact définie par la paroi interne 48 de la cavité 46. Sous l'action de ces pions 40 progressant le long de ladite surface de contact, le disque 15 continue à s'écarter du disque 14, ceci jusqu'à ce que lesdits pions 40 soient totalement dégagés de leur cavité 46. A cet instant, comme visible sur la figure 4, le disque 15 vient reposer, par l'intermédiaire d'une surface d'appui 49 aménagée à cet effet, sur le sommet 50 de ces pions 40. Si le mouvement de rotation dans le sens de serrage se poursuit, les pions 40 viennent correspondre, à nouveau, avec la cavité 46, mais s'en dégagent aussitôt. Il est à noter que le mode de réalisation, tel qu'il vient d'être décrit ci-dessus, correspond à une forme de réalisation préférée mais n'y est nullement limité. On peut évidemment imaginer une solution consistant à immobiliser le pion 40, la bille ou analogue par rapport au second disque 15 grâce à des moyens appropriés et ménager, alors, une cavité sur la face supérieure 42 du premier disque 14. Il est à noter que, dans ce cas de figure, il conviendra de remplacer, dans la description qui précède, en ce qui concerne le pion 40, la partie inférieure 44 par la partie supérieure 45 et inversement. L'emploi de ces moyens 39 aptes à éloigner les disques 14 et 15 en cas de dépassement de la limite du couple de serrage constitue un avantage considérable dans le cas de l'usage d'une telle douille 1 en combinaison avec un outillage de serrage automatique, du type pneumatique par exemple. En effet, au travers de cette particularité, l'on prévient les dentures 27, 28 à l'encontre d'une usure prématurée. Tel que déjà évoqué dans la partie introductive de la description, la présente invention permet de remédier à l'ensemble des inconvénients rencontrés dans le domaine visé. En particulier, la présente douille de serrage est de conception relativement simple ce qui permet de proposer un outil solide et fiable, mais également peu onéreux. Ceci permet de mettre une telle douille de serrage à la portée de tout un chacun, son utilisation n'étant plus réservée exclusivement à des professionnels. En outre, on remarquera que cette douille de serrage 1 présente un encombrement très réduit ce qui permet, éventuellement, de la disposer dans une boîte à outils d'un véhicule automobile. Dans un tel cas, le limiteur du couple de serrage, dont la valeur est imposée par le constructeur, peut être préréglé au niveau de la douille lors de sa fabrication. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Douille de serrage à limiteur de couple comprenant un corps de douille (2) pourvu, à l'une de ses extrémités (3) de moyens (4) de réception d'un organe de manoeuvre pour l'entraînement en rotation de la douille (1) et, à son extrémité opposée (8) de moyens (9) de raccordement de la douille (1) sur un organe de fixation à visser, tel qu'un écrou ou un boulon, caractérisée par le fait que le corps de la douille (2) est défini par un manchon tubulaire (12) recevant, intérieurement, un premier (14) et un deuxième disque (15) superposés et stengrénant l'un sur l'autre au moyen de dentures (27, 28) dont au moins l'un des flancs (29) est incliné, le premier disque (14) disposé dans le fond du logement (13) défini par le manchon tubulaire (12) recevant lesdits moyens de raccordement (9), tandis que le second disque (15), pourvu des moyens (4) de réception d'un organe de manoeuvre, est monté mobile, axialement, dans le manchon tubulaire (12) et appliqué, à l'aide de moyens élastiques (31) selon une pression imposée ou réglable, contre le premier disque (14). 2. Douille de serrage selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens de raccordement (9) se présentent sous forme, soit d'un carré d'entraînement, soit d'un embout (10; 10A) comportant, à sa partie inférieure et intérieure, un orifice (11) au contour ajusté pour la réception de la tête hexagonale d'une vis du type H normalisée. 3. Douille de serrage selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le second disque (15) est rendu solidaire en rotation d'un manchon d'accouplement (18) à même de recevoir, de manière définitive ou escamotable, l'embout (10A) constituant les moyens de raccordement (9). 4. Douille de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les moyens (4) de réception d'un organe de manoeuvre se présentent sous forme d'un carré de manoeuvre (5). 5. Douille de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les moyens (4) de réception d'un organe de manoeuvre se présentent sous forme d'un embout (6) fileté ou traversé par un orifice (7) pour la réception d'une tige de commande constituant, substantiellement, l'organe de manoeuvre. 6. Douille de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le manchon tubulaire (12) comporte, à son extrémité inférieure (16) et intérieurement, un rebord annulaire (17) définissant, substantiellement, le fond du logement (13), sur ce rebord annulaire (17) prenant appui le premier disque (14) directement ou par l'intermédiaire d'un flasque (22) dont il est rendu solidaire en rotation, ce flasque (22) équipant lesdits moyens de raccordement (9). 7. Douille de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les moyens élastiques (31) sont constitués par une ou plusieurs rondelles ressorts coniques dynamiques (32) interposées entre, d'une part, la face annulaire supérieure (33), soit du second disque (15), soit d'un flasque (25) dont est rendu solidaire ce dernier et venant équiper l'une des extrémités d'une tige (26) pourvue, à son extrémité opposée, des moyens (4) de réception d'un organe de manoeuvre et, d' autre part, un rebord d' appui annulaire (34) équipant, intérieurement, le manchon tubulaire (12), à son extrémité supérieure (35). 8. Douille de serrage selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le rebord d'appui (34) est serti sur l'extrémité supérieure (35) du manchon tubulaire (12). 9. Douille de serrage selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le rebord d'appui (34) se présente sous forme d'une pastille (36) filetée extérieurement à même de coopérer avec un taraudage ménagé intérieurement au manchon tubulaire (12), en vue de modifier la force de compression imprimée par cette pastille (36) sur lesdites rondelles élastiques (32). 10. Douille de serrage selon la revendication 9, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens de blocage en rotation (37) de la pastille (36). 11. Douille de serrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens (39) aptes à éloigner le premier disque (14) du second (15) de manière à empêcher le contact entre les dentures (27, 28) en cas de dépassement de la limite du couple de serrage. 12. Douille de serrage selon la revendication 11, caractérisée par le fait que lesdits moyens (39) se présentent sous la forme d'au moins deux pions (40), billes ou analogue disposés entre les disques (14, 15). 13. Douille de serrage selon la revendication 12, caractérisée par le fait qu'un pion (40), une bille ou analogue, est maintenu, dans sa partie inférieure (44), à l'intérieur d'un logement (43) ménagé sur la face supérieure (42) du premier disque (14), alors que la partie supérieure (45) dudit pion (40), bille ou analogue, soit coopère avec une cavité (46) ménagée sur la face inférieure (47) du second disque (15), tant que le couple de serrage est inférieur à sa valeur limite, vient se dégager de ladite cavité (46) de sorte que le second disque (15) repose par l'intermédiaire d'une surface d'appui (49) sur le sommet (50) de ce pion (40).