Brevet FR2985678A1 — publié le 20130719

CLE DE SERRAGE COMPRENANT UN INDICATEUR DU NIVEAU DE SERRAGE APPLIQUE. La présente invention concerne une clé de serrage 5 comprenant un indicateur du niveau de serrage appliqué. L'invention s'applique en particulier, mais non exclusivement, à une clé de serrage du type de celles qui sont livrées avec un accessoire pour véhicule automobile pour en assurer la mise en oeuvre ou à une clé de serrage du 10 type de celles qui sont livrées avec l'outillage de bord qui équipe les véhicules automobiles. De telles clés de kits d'accessoire ou d'outillages de bord étant systématiquement livrées à chaque acheteur d'un véhicule automobile, elles doivent répondre à un prix de revient le plus bas possible. 15 De plus, sur ces clés, il est impératif de limiter au maximum les risques d'utilisation erronée. Enfin, ces clés doivent être faciles à ranger. A l'heure actuelle, ces clés d'outillages de bord ou d'accessoires de véhicules automobiles, telles que les clés 20 d'un porte vélos ou d'un porte bagages sur une boule d'attelage de remorque, sont en général relativement rudimentaires et fabriquées à partir de profilés découpés ou de douilles soudées à l'extrémité d'un manche en fer rond. Même si les notices de montage ou les livrets d'utilisation 25 des accessoires et des outillages de bord donnent quelques indications sur le niveau du serrage à appliquer, l'utilisateur est réduit à devoir se fier surtout à son appréciation lorsqu'il utilise ces clés. A peine peut-il compter sur la taille de la partie de clé faisant levier, 30 qui est sensiblement proportionnée au niveau de serrage requis. Or, ce niveau de serrage requis est important. Si le niveau de serrage est insuffisant, il y a un risque de perte de l'accessoire ou du composant utilisant cet outillage : un 35 risque de perte de la roue, par exemple. Si le niveau de serrage est excessif, il y a un risque de détérioration, notamment si l'utilisateur fait usage d'un tube pour rallonger la clé. En résumé, dans tous les cas, il s'avère que l'utilisateur ne dispose d'aucun moyen pour évaluer le niveau du serrage appliqué, même en respectant scrupuleusement les informations données par les notices de montage ou les carnets d'entretien associés aux accessoires ou outillages de bord. On a déjà cherché à pallier cet inconvénient en 10 maîtrisant plus ou moins le niveau de couple appliqué. Ainsi, à titre d'exemple, le document GB 2219540 décrit une clé dynamométrique, qui comporte une partie de travail ou « partie de prise » d'une pièce et une partie faisant fonction de poignée. La partie faisant fonction de 15 poignée présente une section « diminuée » qui se déforme lorsque le couple de torsion auquel la clé est soumise atteint une valeur prédéterminée. Cette section « diminuée » à déformation programmée est obtenue par la réalisation de fentes. La longueur des fentes, ainsi que la distance entre 20 les fentes et le matériau utilisé pour la section « diminuée », déterminent le point de déformation de ladite section. Le but de la présente invention est de fournir une clé de serrage, qui offre à son utilisateur, à coût modéré, un 25 indicateur sûr du niveau de serrage appliqué. Un autre but de la présente invention est de fournir une telle clé de serrage, qui perfectionne les clés de serrage connues de l'art antérieur, notamment en étant pliable, pour une plus grande facilité de rangement. 30 Un autre but de la présente invention est de fournir une telle clé de serrage, qui soit conçue de telle sorte qu'elle interdise d'appliquer un couple de sens inversé susceptible de dégrader l'indication de couple. Enfin, c'est également un but de la présente invention 35 de fournir une telle clé de serrage, qui soit, de manière générale, simple, stable, fiable et économique. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet une clé de serrage comprenant un indicateur du niveau de serrage appliqué, et cette clé de serrage, nouvelle, comporte deux parties articulées l'une par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'un assemblage à charnière, à savoir : - une première partie de clé, dite « partie porte empreinte », qui comporte, d'une part, une empreinte découpée destinée à coopérer par concordance de formes avec un élément à serrer de type tête de vis et, d'autre part, une découpe, sensiblement transversale à la direction longitudinale de ladite partie porte empreinte, la déformation de ladite découpe permettant d'apprécier visuellement le niveau du couple de serrage appliqué, et - une seconde partie de clé, dite » partie de poignée » comportant une butée d'appui, qui permet l'utilisation de la clé dans un seul sens de rotation. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la découpe est une découpe en forme de « trou de serrure » fendu, les bords de la fente de la découpe se rapprochant jusqu'au contact lorsque le niveau du couple de serrage sur la clé a atteint la valeur visée prédéterminée. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention également, les deux parties de clé sont réalisées à partir de tôles ou de fers plats. La partie de poignée peut avantageusement être obtenue par pliage d'une tôle découpée, de manière à réaliser une large section en « U », qui présente, ainsi, une surface favorable à l'application d'un effort de serrage élevé. La butée d'appui, qui permet l'utilisation de la clé 30 dans un seul sens de rotation, est réalisée, de préférence, sous la forme d'une entretoise rivetée joignant les deux branches de la section en « U » de la partie de poignée. L'assemblage à charnière, qui permet l'articulation des deux parties de la clé l'une par rapport à l'autre, est 35 réalisé, de préférence, sous la forme d'un axe riveté. Selon un mode de réalisation également préféré, il peut être prévu une extension transversale ou « corne » sur la partie de poignée, sensiblement au niveau de l'assemblage à charnière, qui permet d'interdire l'ajout d'une rallonge à ladite partie de poignée de la clé. Selon une variante de réalisation de l'invention, il 5 peut être prévu un embout qui comporte, à l'une de ses extrémités, une empreinte mâle adaptée à l'empreinte découpée de la clé et, à l'autre extrémité, une empreinte femelle adaptée à l'élément à serrer de type tête de vis, un moyen étant prévu pour immobiliser l'embout par rapport à la 10 clé. Ce moyen pour immobiliser l'embout par rapport à la clé peut avantageusement être une goupille. La clé de serrage selon l'invention peut être une clé livrée avec un accessoire pour véhicule automobile pour 15 assurer la mise en oeuvre dudit accessoire, ou bien une clé livrée avec l'outillage de bord qui équipe un véhicule automobile. La présente invention a aussi pour objet un véhicule automobile, qui comporte au moins une clé conforme à celle 20 décrite ci-dessus dans ses grandes lignes. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de 25 dessins dans lesquels : -la figure lest une vue frontale d'une clé de serrage, selon l'art antérieur, - les figures 2 et 2A sont des vues, respectivement frontale (figure 2) et latérale (figure 2A), d'une clé de 30 serrage, selon la présente invention, en position dépliée de serrage, - les figures 3 et 3A sont des vues, respectivement frontale (figure 3) et latérale (figure 3A), de la clé de serrage des figures 2 et 2A, en position pliée de rangement, 35 - les figures 4 et 5 sont des vues frontales de la découpe en « trou de serrure » fendu de la clé de serrage selon l'invention, dans le cas d'une clé de serrage pour couple modéré (figure 4) et dans le cas d'une clé de serrage pour couple élevé, - les figures 6 et 6A sont des vues, respectivement frontale (figure 6) et latérale (figure 6A), d'une variante de réalisation de la clé de serrage selon la présente invention, en position dépliée de serrage, équipée d'un embout permettant de déporter le plan d'effort de serrage, - les figures 7, 7A et 7B sont des vues, respectivement frontale (figure 7), de dessus (figure 7A) et latérale (figure 7B), d'une variante à coût réduit de la clé de serrage selon la présente invention, en position dépliée de serrage, et - la figure 8 est une vue frontale de la clé de serrage des figures 7, 7A et 7B en position pliée de 15 rangement. En référence au dessin de la figure 1, on a représenté une clé de serrage, relativement rudimentaire, de type connue selon l'art antérieur. La clé de serrage, de référence générale 1, est fabriquée à partir d'un profilé 20 métallique plat, d'axe longitudinal XX', à l'une des extrémités 1A duquel est réalisée une découpe 2 en forme de six pans pour serrer une tête de vis hexagonale (non représentée). L'autre extrémité 1B sert de poignée de la clé 1. 25 Afin de permettre un contrôle du niveau de serrage appliqué sur la clé, la présente invention fournit une clé de serrage perfectionnée décrite ci-après en référence aux dessins des figures 2, 2A, 3 et 3A. La clé de serrage selon l'invention comporte deux 30 parties distinctes, référencées 10 et 20, articulées l'une par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'un axe riveté 30. La première partie de clé 10, dite « partie porte empreinte », comporte, d'une part, une empreinte six pans 35 découpée 12 destinée à coopérer par concordance de formes avec un élément à serrer de type tête de vis hexagonale et, d'autre part, une découpe 14, sensiblement transversale à la direction longitudinale XX' de la partie porte empreinte 10, dont la déformation au cours du serrage permet d'apprécier visuellement le niveau du couple de serrage appliqué, comme il sera expliqué plus loin dans le texte. La seconde partie de clé 20, dite » partie de poignée », comporte une entretoise rivetée 21 formant butée d'appui, qui permet l'utilisation de la clé dans un seul sens de rotation illustré par la flèche « R » de la figure 2. Les deux parties de clé 10 et 20 sont réalisées partir de tôles ou de fers plats. Plus précisément, la partie de poignée 20 est obtenue par pliage d'une tôle découpée, de manière à réaliser une large section en « U » (figure 2A), qui présente, ainsi, une surface favorable à l'application d'un effort de serrage élevé. L'ergonomie de la clé selon l'invention est améliorée par rapport aux clés de l'art antérieur. La clé selon l'invention, avec sa partie de poignée de section en « U » et sa partie d'empreinte en fer plat, peut être utilisée pour des couples de serrage relativement importants, de l'ordre même de 100 Nm, bien que cette clé présente une longueur de poignée tout à fait ordinaire. Dans le cas d'une partie de poignée 10 de section en « U », l'entretoise rivetée 21 joint alors les deux branches 25 de la section en « U ». Il est prévu une extension transversale ou « corne » 25 sur la partie de poignée 20. Cette corne 25 est sensiblement au niveau de l'axe riveté 30 et elle permet d'interdire l'ajout d'une rallonge à la partie de poignée 20 30 de la clé. La présence de la corne 25, en augmentant fortement la hauteur de la clé, a pour résultat pratique que si un utilisateur voulait tenter de faire usage d'un tube pour servir de rallonge à la clé, ce dernier serait démesurément gros, encombrant et lourd au regard de la clé, 35 ce qui interdit par-là même l'utilisation d'une rallonge. Comme mentionné précédemment, la clé selon l'invention comprend une fonction d'indication du niveau de serrage assumée par la découpe 14. Cette découpe 14, mieux représentée sur le dessin des figures 4 et 5, est une découpe en forme de « trou de serrure » fendu, les bords 15A et 15B de l'entrée de la fente 15 venant se rapprocher jusqu'au contact lorsque le niveau du couple de serrage sur la clé a atteint la valeur visée prédéterminée. La référence 16 désigne la partie circulaire de la découpe à l'extrémité de la fente 15. Les dimensions et le positionnement de la découpe 14 10 en « trou de serrure » fendu ont été déterminés de manière à présenter le rapprochement mentionné ci-dessus des bords 15A, 15B de l'entrée de fente 15. L'entrée de fente est relativement étroite sur la découpe de la figure 4, de façon à permettre le rapprochement jusqu'au contact des bords 15A 15 et 15B lorsque le niveau du couple de serrage sur la clé a atteint une valeur prédéterminée relativement modérée. Par contre, l'entrée de fente est plus large sur la découpe de la figure 5 pour permettre le rapprochement jusqu'au contact des bords 15A et 15B lorsque le niveau du couple de serrage 20 atteint un niveau plus élevé. Il est avantageux de réaliser l'entrée de la fente 15 de la découpe 14 par une opération de reprise d'usinage, ce qui permet, d'une part, de ne pas avoir un outil de découpe dans le fer plat trop fragile et, d'autre part, d'ajuster la 25 largeur évoquée ci-dessus de l'entrée de la fente 15 en fonction du couple de serrage visé. On notera qu'il importe de vérifier que, lorsque les bords 15A et 15B de la fente entrent en contact, le niveau des contraintes mécaniques atteint dans le matériau 30 constitutif de la clé reste suffisamment inférieur à la limite élastique dudit matériau, de façon à permettre des réutilisations de la clé sans détérioration de la précision de l'indication du couple de serrage appliqué. On notera également que, la partie de poignée 20 étant 35 repliable sur la partie d'empreinte 10 (figures 3 et 3A), l'encombrement de la clé est considérablement réduit, et par conséquent le rangement de la clé est facilité. L'utilisateur de la clé utilise cette dernière dans sa position dépliée (figures 2, 2A) lorsqu'il veut réaliser le serrage d'une vis de type classique à pas de filetage à droite. Si, inversement, l'utilisateur souhaite réaliser le desserrage de la vis, il doit retourner la clé, pour que le couple de serrage exercé conduise à déplier la partie de poignée. Cette utilisation correspond, par exemple, au serrage d'un système d'immobilisation d'un porte vélos, qui se fixe sur une boule d'attelage de remorque. On notera enfin la présence de l'entretoise rivetée 21, qui permet l'utilisation de la clé dans un seul sens de rotation illustré par la flèche « R » de la figure 2. Dans les variantes de réalisation de l'invention décrites ci-après, les pièces et parties de pièces, qui identiques ou similaires aux pièces et parties de pièces du mode de réalisation des figures 2, 2A, 3, 3A, 4 et 5, sont désignées par les mêmes références numériques. En référence aux dessins des figures 6 et 6A, on a représenté une variante d'utilisation de la clé de serrage des figures précédentes, qui s'applique au serrage d'une vis dont la position nécessite de déporter le plan d'effort par rapport à l'écrou ou à la tête de vis. A titre d'exemple, selon cette variante, qui peut avantageusement s'appliquer au serrage des vis de fixation d'une roue de véhicule automobile, on utilise un embout, d'axe longitudinal YY', de référence générale 50, qui comporte, à l'une de ses extrémités, une empreinte mâle 51 adaptée à l'empreinte découpée 12 de la clé et, à l'autre extrémité, une empreinte femelle 52 adaptée à l'écrou ou à la tête de vis. Une goupille 55 vient immobiliser l'embout 50 par rapport à la clé. Selon que l'on utilise la clé et son embout pour visser ou pour dévisser, l'embout 50 est introduit d'un côté ou de l'autre de la clé. En référence aux dessins des figures 7, 7A, 7B et 8,on 35 a représenté une autre variante de la clé de serrage de l'invention, dont le coût de production est réduit en remplaçant la partie de poignée 20 des modes de réalisation précédents par une tôle simple avec un bord replié 20A l'endroit de l'application de l'effort. La réduction de la matière mise en oeuvre réduit la masse de la clé, et donc son prix de revient. Il est également possible de supprimer les entretoises si on accepte de réduire la robustesse de la clé. La clé de serrage décrite ci-dessus dans ses différents modes de réalisation présente d'autres avantages que ceux déjà mentionnés précédemment, en particulier les 10 avantages suivants : -elle offre à l'usager, à coût modéré, un indicateur de niveau de serrage, elle offre une grande facilité de rangement, parce qu'elle est pliable, 15 elle interdit l'application d'un couple de serrage de sens inversé qui risquerait de dégrader l'indication du couple, De plus, dans le cas d'une application de la clé de serrage décrite ci-dessus au serrage des roues d'un véhicule 20 automobile, un constructeur automobile pourra généraliser la fabrication de la clé et de son système de rangement pour toute sa gamme automobile. Il résulte de cela un effet d'échelle important, le constructeur automobile conservant la possibilité d'adapter, lors de l'usinage de l'entrée de 25 fente décrite précédemment, le niveau de couple de serrage de la clé à celui retenu pour chacun des types de véhicule de la gamme diffusée par le constructeur. REVENDICATIONS1. Clé de serrage comprenant un indicateur du niveau du serrage appliqué, caractérisée en ce qu'elle comporte 5 deux parties articulées l'une par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'un assemblage à charnière (30), à savoir : - une première partie de clé, dite « partie porte empreinte » (10),qui comporte, d'une part, une empreinte découpée (12) destinée à coopérer par concordance de formes 10 avec un élément à serrer de type tête de vis et, d'autre part, une découpe (14), sensiblement transversale à la direction longitudinale (« XX' ») de ladite partie porte empreinte (10), la déformation de ladite découpe (14) permettant d'apprécier visuellement le niveau du couple de 15 serrage appliqué, et une seconde partie de clé, dite » partie de poignée » (20) comportant une butée d'appui (21), qui permet l'utilisation de la clé dans un seul sens de rotation (« R »). 20 2. Clé de serrage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite découpe (14) est une découpe en forme de « trou de serrure » fendu, les bords (15A, 15B) de la fente (15) de la découpe (14) se rapprochant jusqu'au contact lorsque le niveau du couple de serrage sur la clé a 25 atteint la valeur visée prédéterminée. 3 Clé de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les parties de clé (10, 20) sont réalisées à partir de tôles ou de fers plats 30 4. Clé de serrage selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie de poignée (20) est obtenue par pliage d'une tôle découpée, de manière à réaliser une large section en « U », qui présente, ainsi, une surface favorable à l'application d'un effort de serrage élevé. 35 5. Clé de serrage selon les revendications 1 et 3, caractérisée en ce que la butée d'appui (21), qui permet l'utilisation de la clé dans un seul sens de rotation(« R »), est réalisée sous la forme d'une entretoise rivetée joignant les deux branches de la section en « U » de la partie de poignée (20). 6. Clé de serrage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit assemblage à charnière (30), qui permet l'articulation des deux parties (10, 20) de la clé l'une par rapport à l'autre, est réalisé sous la forme d'un axe riveté. 7. Clé de serrage selon l'une quelconque des 10 revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'il est prévu une extension transversale ou « corne » (25) sur la partie de poignée (20), sensiblement au niveau de l'assemblage à charnière (30), qui permet d'interdire l'ajout d'une rallonge à ladite partie de poignée (20) de la clé. 15 8. Clé de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'il est prévu un embout (50) qui comporte, à l'une de ses extrémités, une empreinte mâle (51) adaptée à l'empreinte découpée (12) de la clé et, à l'autre extrémité, une empreinte femelle (52) 20 adaptée à l'élément à serrer de type tête de vis, un moyen étant prévu pour immobiliser l'embout (50) par rapport à la clé. 9. Clé de serrage selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit moyen pour immobiliser l'embout 25 par rapport à la clé est une goupille (55). 10. Clé de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle est une clé livrée avec un accessoire pour véhicule automobile pour assurer la mise en oeuvre dudit accessoire. 30 11. Clé de serrage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle est une clé livrée avec l'outillage de bord qui équipe un véhicule automobile. 12. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il 35 comporte au moins une clé de serrage selon l'une quelconque des revendications 10 et 11.