Brevet FR2876756A1 — publié le 20060421

La présente invention concerne les vérins à vis, plus précisément les vérins à vis utilisés dans le domaine de l'outillage à main. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Dans ce domaine, ces vérins permettent d'obtenir le déplacement relatif de deux mâchoires, de deux mors, de deux branches ou de deux équerres... pour serrer ou comprimer un organe mécanique. Ce sera notamment le cas d'un outil compresseur de ressort pour le montage et le démon- tage des amortisseurs de véhicules automobiles. Ce genre d'outils à main est très utilisé dans les garages où, en guise d'organe de sa manoeuvre, les opérateurs utilisent d'une manière générale les clés à chocs. Ces clés ajoutent au couple de serrage ou de desserrage des chocs qui sont utiles lorsqu'il faut agir sur un assemblage grippé ou rouillé. En revanche, leur usage souvent immodéré du fait qu'il semble universel et rend aisé toute opération de serrage et de desserrage d'un assemblage fileté, conduit à une détérioration rapide de certains outils à main auxquels ces clés sont accouplées et notamment les vérins à vis, par détérioration des butées de fin de course qui encaissent les chocs alors qu'elles n'ont pas été dimensionnées à cet effet. Or, un surdimensionnement de l'outillage pour s'accommoder de cet usage incontrôlable ne conduit qu'à une augmentation de son encombrement de son poids, et donc à une diminution de sa maniabilité. OBJET DE L'INVENTION Par la présente invention on propose une solution à ce problème sans augmentation de la résistance de l'ou- tillage, donc sans avoir recours à un surdimensionnement. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet un vérin à vis comportant une vis et un écrou, la vis étant montée en rotation sur un corps tubulaire et l'écrou étant soli- daire ou en forme d'une tige calée en rotation par rapport au corps tubulaire mais libre en coulissement par rapport à ce dernier le long de l'axe de la vis, des moyens de man uvre étant prévus sur la vis ou sur le corps pour les animer d'un mouvement de rotation relatif, des moyens de limitation de l'amplitude de la course axiale relative de la tige du corps étant prévus entre eux. Dans cette architecture, l'invention se caractérise en ce que la vis possède au moins un embrèvement superfi- ciel dont la profondeur est supérieure à la hauteur du filet de la vis et dont la dimension axiale est supérieure à celle de l'écrou, l'embrèvement étant situé au niveau de l'écrou quand les moyens de limitation de l'amplitude de la course sont actifs dans un premier état étendu du vérin. Dans cet état, l'écrou ou la tige et la vis ou le corps sont en butée l'un sur l'autre si bien que la pour-suite d'une rotation de la vis ne se traduit plus par une extension du vérin. En revanche, comme le taraudage de l'écrou n'est plus en prise que sur la partie filetée non embrèvée de la vis, la poursuite de la rotation de cette dernière dans l'écrou provoque un décalage axial du filetage de la vis par rapport au taraudage de l'écrou, du fait de la transformation de la rotation par les flancs de filet en prise en un mouvement radial de la vis dont la partie non embrèvée se rapproche de l'axe longitudinal, ce grâce à la capacité de la vis à fléchir ou par déplacement latéral de cette dernière qui serait permis par un jeu de fonctionnement situé au niveau de la liai- son de la vis avec le corps tubulaire. Ainsi, le filet partiel de la vis au niveau de sa partie embrèvée peut-il échapper au filet de l'écrou et retomber dans celui-ci après être repassé au-dessus de son sommet. Cette retombée se fera automatiquement dû à l'élasticité en flexion de la vis si celle-ci possède cette propriété. Dans le cas où la vis est raide mais déplaçable radialement dans son palier qui la relie au corps tubulaire, on peut pré-voir de remplir l'embrèvement avec un matériau élastomère ou un caoutchouc qui, élastiquement comprimé lors de l'échappement du filet, constituera un moyen de rappel de la vis et du filet qu'elle porte dans le filet de l'écrou. On comprend que cette disposition qui constitue un échappement de la vis par rapport à l'écrou supprime toute transmission d'effort de la vis à l'écrou, notamment tous les efforts nés des chocs provenant d'une clé à chocs et par-là, aux moyens de limitation de la course et de l'extension du vérin. De préférence, par exemple dans le cas d'un outil à main compresseur de ressorts pour démontage d'amortisseurs de véhicules automobiles, c'est à l'extension du vérin que l'on aura prévu cette disposition d'échappement. Les moyens de limitation de l'extension du vérin sont de manière connue constitués par une clavette du corps tubulaire engagée dans une rainure de la tige qui forme l'arrêt en rotation par rapport au corps tubulaire, ces moyens étant actifs lorsque la clavette vient au con-tact de l'extrémité de la rainure de clavette. Dans les appareils classiques dépourvus de la sé- curité selon l'invention, on a constaté que leur manipulation à l'extension par une clé à chocs provoque entre la clavette et la rainure des déformations d'importance telle que rapidement le compresseur de ressorts devient inutilisable. Cela constitue la grande majorité des re- tours au fabricant pour défauts, nés bien entendu d'un mauvais usage mais qu'il était difficile de prouver par le fabricant pour dégager sa responsabilité. Les moyens de l'invention ont un effet important sur la durée de vie des outillages et diminuent également de manière importante les interventions du fabricant sur les outillages dues au titre de la garantie de fonctionnement. On comprend que, pour qu'il puisse y avoir échappement, il faut que la profondeur de l'embrèvement réali- sé dans la tige soit supérieure à la hauteur du filet de la vis et qu'il s'étende angulairement sur une plage supérieure 180 d'angle. Ainsi, le mouvement latéral de la vis dans lécrou est possible jusqu'à échappement total du filetage résiduel par rapport au taraudage de l'écrou. Dans un autre mode de réalisation, l'embrèvement peut être réalisé sous forme d'une encoche dont la pro-fondeur sera supérieure au rayon de la vis et sur les bords de laquelle on aura réalisé des chanfreins latéraux entre ce qu'il subsiste de la surface filetée de la vis et le fond de l'encoche. On est ainsi certain que l'effet d'échappement pourra jouer correctement. Pour certains outils, il est également possible de prévoir un deuxième embrèvement ou une deuxième encoche dans la vis au niveau de l'écrou quand celui-ci cor- respond à l'état totalement rétracté de l'outil. Cette réalisation n'est en réalité possible que lorsque les efforts encaissés par l'outil ne sont pas de nature à compromettre la résistance de la vis au niveau de cette deuxième encoche où la section de la vis est réduite. Comme en général cette deuxième encoche est située au voisinage du palier du corps de l'outil dans lequel la vis est montée à rotation, l'échappement ne peut pas se faire uniquement par la flexion de la vis et il faut à cet effet prévoir un jeu radial entre le corps et la vis de manière que ce qui subsiste du filet de vis au niveau de l'embrèvement ou de l'encoche puisse échapper au filet de l'écrou. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de sa réalisation. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un vérin à vis conforme à l'invention dans son état rétracté, - la figure 2 est une vue en coupe partielle identique à la figure 1 de ce vérin à l'état tendu, - les figures 3 et 4 illustrent par une coupe transversale deux positions angulaires différentes de la vis et de l'écrou dans leur position axiale relative de la figure 2, - la figure 5 est une vue partielle d'une va-riante de réalisation de la vis du vérin selon l'inven- tion. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le vérin à vis de l'invention comporte une vis 1 montée à rotation dans le fond 2a d'un corps tubulaire 2 au moyen par exemple de butées à billes 3a, 3b. A l'exté- rieur du corps 2 la vis 1 comporte un moyen de sa man uvre en rotation dans le palier 3a, 3b représenté ici sous la forme d'un six pans de man uvre 4. On aura noté l'existence d'un jeu 5 radial entre la vis et le fond 2a du corps 2 qui autorise un déplacement radial de cette vis au moins égal à une hauteur de filet. A l'intérieur du corps tubulaire 2, le vérin de l'invention comporte une tige coulissante 6 équipée à l'une de ses extrémités d'une tête 7 tandis que son autre extrémité porte un écrou 8. La tête 7 de la tige et la partie du corps tubu- laire 2 voisine de son extrémité ouverte 2b comportent des moyens représentés par des épaulements 9 pour mettre en place un outillage par exemple des mâchoires de compression d'un ressort d'amortisseurs d'un véhicule auto-mobile. L'extrémité la de la vis opposée aux six pans 4 de sa manoeuvre en rotation possède une encoche 10 dont la profondeur p est supérieure au rayon de la vis. La longueur axiale 1 de cet embrèvement est également supérieure à la longueur axiale e de l'écrou 8 solidaire de la tige 6. Cette encoche 10 est raccordé par des chamfreins 10a à la surface extérieure filetée de la vis 1 à son extrémité la. La tige 6 est immobilisée en rotation à l'intérieur du corps tubulaire 2 par le moyen d'une clavette 11 coopérant avec une rainure de clavette 12 ménagée sur la surface extérieure de cette tige 6. L'extrémité fermée 12a de la rainure de clavette 12 constitue un moyen de limitation de l'extension du vérin lorsqu'elle vient rencontrer l'extrémité lla de la clavette 11 comme cela est visible sur la figure 2. Dans la réalisation représentée, l'encoche 10 est remplie d'un matériau élastomère ou d'un bloc de caoutchouc 13 qui est rapporté par collage ou par tout autre moyen de fixation. Ce matériau occupe la totalité du volume de la vis qui a été retiré pour constituer l'encoche à l'exception ou peut-être y compris le volume correspondant au filet de la vis, ceci en fonction de la qualité du matériau élastique choisi. Lorsqu'à partir de l'état du vérin représenté à la figure 1 on actionne à rotation la vis 1, on provoque pour un sens de rotation donné la sortie de la tige 6 qui coulisse à l'intérieur du corps 2. Lorsque l'extrémité 12a de la rainure 12 vient au contact du flanc lla d'extrémité de la clavette 11, la sortie de la tige est arrêtée et les positions angulaires respectives de la vis et de l'écrou sont celles représentées à la figure 3. A cette figure, on a représenté la partie subsistante des filets à l'extrémité la de la tige engagée dans le taraudage de l'écrou 8. La figure 4 illustre une rotation d'un demi tour supplémentaire de la vis alors que la tige 6 et l'écrou 8 sont bloqués en translation et en rotation. Ce demi tour se traduit par un déplacement latéral de l'extrémité la de la vis 1 dans l'écrou 8 de sorte que le filet de la vis est venu glisser sur le filet de l'écrou pour finalement être au point d'échapper radiale- ment, ce déplacement radial se traduisant également par une compression de l'élastomère 13. Une poursuite de cette rotation conduit à ce que les filets coïncident à nouveau et le cycle échappement/retombée des filets se poursuit tant que la rotation existe. Aucun couple ni aucun choc n'est transmis de la vis 1 à l'écrou 8 à l'exception des couples de frottement. Lorsqu'on veut rétracter la tige à l'intérieur du vérin, on man uvre la vis en rotation inverse, rotation qui entraîne le déplacement axial de l'écrou en direction du palier de la vis du fait de l'engagement immédiat d'abord du filet subsistant de l'extrémité la de la vis avec celui de l'écrou puis, très rapidement, de la totalité des filets de la vis lorsque l'écrou quitte progressivement la zone embrevée 10. Comme en général dans l'état d'extension maximale du vérin, les forces à vaincre pour le rétracter sont faibles voire nulles, la ré-traction de la tige ne présente aucune difficulté. L'échappement que l'on a décrit ci-dessus est possible par l'effet conjugué de la flexion de la vis et du jeu 5 qui existe latéralement au niveau du palier à billes. Si la vis est assez longue, l'effet prépondérant sera la déformation en flexion de la vis. On peut d'ailleurs à cet effet imaginer qu'il n'y ait pas besoin de mettre en place de tampon 13 de rappel de la vis à l'intérieur de l'écrou. On a représenté à la figure 1 en trait mixte un deuxième encoche 14 de la vis qui se situe en regard de l'écrou 8 lorsque celui-ci est dans une position par rapport à la vis correspondant à la rétraction maximale du vérin. A ce moment, la tête 7 de la tige 6 vient en appui sur l'extrémité 2b du corps 2 et la vis peut échapper à l'écrou grâce au jeu 5 de son montage dans le fond du corps 2. Cette encoche 14 comprendra également un coussin élastique afin de former un rappel de la vis dans une po- sition coaxiale à celle de l'écrou. Cette disposition n'est possible que si la section restante de la vis au droit de l'encoche est capable de supporter les efforts mis en jeu lorsque le vérin est opérationnel. La vis 1 représentée à la figure 5 possède, aux lieu et place des encoches à fond plat 10 et 14, des embrèvements 15 et 16 dont le fond tel que 15a est cylindrique coaxial à la vis et dont la profondeur d est supérieure à la hauteur du filet lb de la vis. L'angle A d'ouverture de l'embrèvement 15, 16 est supérieur à 180 pour qu'un déplacement latéral de la vis par rapport à l'écrou conduise à un échappement des filets. Cet embrèvement 15, 16 est comblé par une portion de manchon élastique 17, 18. Dans ce cas, on dispose au droit de l'embrèvement d'une section préservée de la vis qui est supérieure à celle décrite précédemment et donc mieux adaptée à encaisser des efforts importants notamment pour la zone de l'embrèvement 16 située au droit de l'écrou dans l'état rétracté du vérin. 9 REVENDICATIONS 1. Vérin à vis comportant une vis (1) et un écrou (8), la vis (1) étant montée en rotation sur un corps (2) tubulaire et l'écrou étant solidaire ou en forme d'une tige (6) calée en rotation par rapport au corps (2) tubulaire mais libre en coulissement par rapport à ce dernier le long de l'axe de la vis (1), des moyens de man uvre (4) étant prévus sur la vis (1) ou sur le corps (2) pour les animer d'un mouvement relatif de rotation, le vérin comportant des moyens (lla, 12a, 7, 2b) de limitation de l'amplitude axiale de la course axiale relative de la tige (6) et du corps (2), caractérisé en ce que la vis (1) possède au moins un embrèvement (10) superficiel dont la profondeur est supérieure à la hauteur du filet et dont la dimension axiale (1) est supérieure à celle (e) de l'écrou (8), l'embrèvement (10) étant situé au niveau de l'écrou (8) quand les moyens (lia, 12a) de limitation de l'amplitude de la course susdits sont actifs dans un premier état étendu du vérin. 2. Vérin à vis selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embrèvement est à fond cylindrique (15a) et la longueur angulaire (A) autour de l'axe de la vis (1) supérieur à 180 d'angle. 3. Vérin à vis selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'embrèvement est une encoche (10) à fond plat dont la profondeur (p) est supérieure au rayon de la vis (1). 4. Vérin à vis selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de limitation (lla, 12a) susdits comprennent une clavette (11) et l'extrémité (12a) d'une rainure (12) de clavette prévue respectivement sur l'une et l'autre des tige (6) et corps (2) susdits. 5. Vérin à vis selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que la vis (1) possède un second embrèvement (14) recouvert par l'écrou (8) quand les moyens de limitation (7, 2b) sont actifs dans un second état rétracté du vérin. 6. Vérin à vis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embrève-ment (10, 14) est rempli d'une matière élastique (13). 7. Vérin à vis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison en translation du corps (2) et de la vis (1) comporte un jeu radial (5) dont la dimension est de l'ordre de grandeur de la hauteur de filet de la vis (1).