Brevet FR2821286A3 — publié le 20020830

FR 2821286 A3 20020830 FR 0102626 A 20010227 Indicateur de valeur de couple et outil équipé de celui-ci La présente invention est relative à des outils tels que des clés, tournevis et analogues comportant un indicateur de valeur de couple, qui utilise un montage en pont de Wheatstone pour convertir en signal de tension électrique la variation de résistance d'un capteur de mesure de tension de traction intégré dans l'outil, et permettant en outre que le signal de tension soit converti en signal numérique à délivrer. Diverses clés à utiliser dans des travaux de réparation et d'entretien d'automobiles ont été décrites. Lors de l'utilisation d'une clé, la force appliquée doit être maîtrisée dans des limites strictes pour éviter que ne survienne un accident ou un endommagement de l'outil ou de pièces de l'automobile. On connaît des clés à indicateur électronique de valeur de couple (cf. Fig. 10) ou indicateur de valeur de couple du type à résistance photosensible (cf. Fig. 11). Ces indicateurs de valeur de couple sont ordinairement lourds et occupent beaucoup de place sur l'outil. On connaît aussi un indicateur mécanique de valeur de couple utilisant un moyen à ressort pour réagir au couple. Cependant, cet indicateur mécanique de valeur de couple est moins précis et le moyen à ressort s'use rapidement au cours de l'utilisation. La présente invention a été élaborée compte tenu de ces circonstances. La présente invention vise principalement à réaliser un outil comprenant un indicateur de valeur de couple, qui indique la valeur de couple de l'outil pendant l'utilisation de l'outil. Selon la présente invention, l'indicateur de valeur de couple comprend un capteur de mesure de tension, par exemple une ou plusieurs jauges de contrainte, qui délivre une variation de résistance au cours de l'utilisation de l'outil, un montage en pont de Wheatstone, qui convertit en signal de tension électrique de sortie le signal de variation de résistance délivré par le capteur de mesure de tension, et un processeur qui convertit le signal de tension électrique de sortie du montage en pont de Wheatstone en signal numérique destiné à être délivré en outre par l'intermédiaire d'un dispositif de sortie. L'invention a également pour objet un indicateur de valeur de couple destiné à équiper un outil. L'outil muni d'un moyen indicateur de valeur de couple selon l'invention comprend un capteur de mesure de tension capable de délivrer une variation de résistance lors de l'utilisation de l'outil, un montage en pont de Wheatstone capable de convertir en signal de tension électrique la variation de résistance précitée, un amplificateur, un processeur convertissant le signal amplifié en signal numérique et un dispositif de sortie capable d'afficher la valeur de couple. Dans le cas d'une clé selon l'invention, un capteur de mesure de tension est monté à chacune des deux extrémités distales de la clé, chaque capteur ayant un coefficient de résistance prédéterminé. Un dispositif intégré disposé au centre de la clé et connecté aux deux capteurs comporte le montage en pont de Wheatstone, l'amplificateur, le processeur et le dispositif de sortie. Dans tous les cas, le dispositif de sortie peut comprendre un voyant lumineux en couleur et un avertisseur sonore. L'invention et nombre des avantages qui s'y attachent apparaîtront facilement plus clairement en référence à la description détaillée ci-après, faite en considération des dessins annexés, sur lesquels : la Fig. 1 est un schéma de principe du système selon la présente invention ; la Fig. 2 est un dessin schématique analysant la réaction de la matière à la réception d'une charge selon la présente invention ; la Fig. 3 est une vue en élévation d'une clé à moyen d'affichage de valeur de couple sur deux faces construit selon la présente invention ; la Fig. 4 est une vue en coupe d'une clé avec un moyen d'affichage de valeur de couple selon la présente invention ; la Fig. 5 est une vue éclatée d'une partie de la Fig. 3 ; la Fig. 6 représente une clé à rochet construite selon la présente invention ; la Fig. 7 représente une clé à douille à tête pivotante construite selon la présente invention ; la Fig. 8 représente une clé à douille à tête fixe coudée construite selon la présente invention ; la Fig. 9 représente un tournevis avec un indicateur de valeur de couple construit selon la présente invention ; la Fig. 10 représente une clé avec un indicateur électronique de valeur de couple selon la technique antérieure ; la Fig. 11 représente une clé avec un indicateur de valeur de couple du type à résistance photosensible selon la technique antérieure ; la Fig. 12 est une vue en coupe transversale selon 5-5 de l'outil représenté sur la Fig. 4 ; et la Fig. 13 est une vue en perspective d'une clé avec un indicateur de valeur de couple construit selon la présente invention. Sur la Fig. 2, S est la longueur d'arc, 2 est l'unité de longueur de charge, C est le point d'application de la charge. Sous une charge W, exerçant une réaction F, un couple Sx 2 produit une flexion qui fait se déformer le capteur de mesure de tension. La valeur de la déformation est traitée à l'aide d'un montage en pont de Wheatstone pour fournir un signal de sortie. De même, lorsqu'on fait tourner un objet circulaire, par exemple une douille ou un tournevis suivant un angle 0, un couple T est produit, ce qui amène le montage en pont de Wheatstone à modifier sa tension de sortie. R = p x/A, où R est une résistance, p est un coefficient de résistance ; est une longueur, A est une unité de surface. Par conséquent, la résistance est directement proportionnelle à l'unité de longueur mais indirectement proportionnelle à l'unité de surface. Grâce à l'effet d'un montage en pont de Wheatstone 4, la variation de résistance résultant de la variation tension mécanique mesurée par le capteur de tension 2produit une tension de sortie qui est amplifiée par l'intermédiaire d'un amplificateur 5, puis le signal analogique amplifié est converti en signal numérique par un processeur 6 comportant un convertisseur analogique-numérique, et le signal numérique ainsi obtenu est ensuite affiché par l'intermédiaire d'un dispositif de sortie 7 (cf. Fig. 1). Un adaptateur de courant alternatif 8 peut être prévu pour alimenter le montage 4. Un appareil enregistreur 9 peut être ajouté en sortie de l'amplificateur 5. En référence aux figures 4,12 et 13, l'outil 1 comporte une jauge de contrainte 2 disposée à chacune des deux extrémités distales de celle-ci, et un dispositif intégré 3 connecté à la jauge 2, disposé au centre. Les jauges de contrainte 2 présentent une résistance prédéterminée. Le dispositif intégré 3 présente un voyant lumineux 10 en couleur et un avertisseur sonore pour produire des signaux visuels et sonores. Le dispositif 3 est monté dans une gorge 11 d'un manchon 12 entourant l'âme de la clé 1 et est connecté aux deux jauges de contrainte 2. Les figures 6 à 9 représentent divers modèles différents de clés et de tournevis à indication de couple selon la présente invention. Les figures 3 et 5 représentent une clé à indication de couple pourvue d'un moyen à indicateur de couple à deux faces selon la présente invention. REVENDICATIONS 1. Outil muni d'un moyen indicateur de valeur de couple, caractérisé par le fait qu'il comprend un capteur de mesure de tension (2) capable de délivrer une variation de résistance lors de l'utilisation de l'outil, un montage en pont de Wheatstone (4) capable de convertir en signal de tension électrique la variation de résistance précitée, un amplificateur (5), un processeur (6) convertissant le signal amplifié en signal numérique et un dispositif de sortie (7) capable d'afficher la valeur du couple. 2. Clé selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'un capteur de mesure de tension est monté à chacune des deux extrémités distales de la clé, chaque capteur ayant un coefficient de résistance prédéterminé, qu'un dispositif intégré (3) disposé au centre de la clé et connecté aux deux capteurs comporte le montage en pont de Wheatstone, l'amplificateur, le processeur et le dispositif de sortie. 3. Outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif de sortie comprend un voyant lumineux en couleur et un avertisseur sonore. 4. Indicateur de couple destiné à équiper un outil selon l'une quelconque des revendications précédentes.