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Outil à commande mécanique.
Dans les outils à commande mécanique dans lesquels l'outil est débrayé automatiquement de la commande lorsqu'un moment de rotation maximum déterminé se trouve dépassé, on utilise souvent des embrayages dits à griffes, à débrayage automatique. Ce sont des embrayages dont les deux parties comportent des organes d'embrayage en forme de dents qui s'engagent les uns dans les autres sous l'action de ressorts, de sorte que l'embrayage reste normalement en prise. Lorsqu'un moment de rotation antagoniste prédéterminé se trouve dépassé, par exemple lorsque la tête d'une vis à introduire bute sur la pièce, les dents glissent les unes par dessus les autres le long de leurs flancs inclinés en surmontant
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la force des ressorts et leur frottement mutuel, se dégagent et se mettent hors prise les unes des autres.
L'outil est ainsi débrayé de la commande jusqu'à une nouvelle diminution du moment de rotation antagoniste.
Le temps qui passe entre le dégagement de l'embrayage à griffes et son réengagement qui dure quand on se sert d'un tournevis depuis la prise de contact de la tête de vis avec la pièce jusqu'au retrait de l'outil de la vis, est souvent assez long. Pendant tout ce temps, les dents de l'embrayage passent en sautant les unes sur les autres, c'est-à-dire elles butent les unes contre les autres, glissent les unes par dessus les autres et butent de nouveau les unes contre les autres, et ainsi de suite. Ce fonctionnement occasionne dans l'usage de tournevis de dimensions plus importantes des ef- forts considérables, auxquels résistent à peine même les meilleures matières de construction existant dans le commer- ce et dont l'emploi peut encore être envisagé du point de vue économique.
Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà es- sayé de réduire le nombre des mouvements brusques qui se produisent par tour de rotation. Les dispositifs de ce genre sont cependant compliqués et d'un prix élevé.
La présente invention se propose de réduire non pas le nombre, mais l'intensité et le genre des efforts qui s'exercent sur les organes d'embrayage. Pour atteindre ce ré- sultat, l'objet de la présente invention est muni d'organes d'embrayage passant les uns sur les autres non pas à frotte- ment de glissement, mais à frottement de roulement, en rou- lant les uns sur les autres et en présentant une surface de contact aussi étendue que possible. Ces conditions sont rem- plies au mieux par des rouleaux qui sont guidés de manière à pouvoir tourner dans les corps de l'embrayage.
Avec ces @
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rouleaux peuvent coopérer comme organes d'embrayage opposés soit des creux de forme appropriée ménagés dans la partie opposée de l'embrayage, soit des intervalles qui existent entre des rouleaux montés de la méme manière dans la partie opposée de l'embrayage.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution de l'objet de l'invention appliquée à un tournevis mécanique.
Fig. 1 montre un tournevis mécanique à poignée de pistolet, la partie avant de l'appareil, dans laquelle se trouve monté l'objet de l'invention, étant représentée en coupe.
Figs. 2 à 8 montrent des détails de l'objet de l'in- vention tandis que
Fig. 9 montre en perspective les organes essentiels de l'objet de l'invention à l'état assemblé.
Le boîtier 1 du moteur est muni d'une poignée de pis- tolet la dans laquelle est guidé le câble 1b. Le commutateur est représenté en 1c. Sur le boîtier 1 du moteur est monté, à l'aide de vis 3, un autre boîtier en forme de manchon 2 qui renferme le mécanisme de transmission. A l'extrémité avant de ce manchon 2 est raccordé un manchon de prolongement 4 vissé sur un fourreau 5 qui est introduit de son côté dans le man- chon 2 et y est fixé à l'aide de la cheville 6.
Dans le fourreau 5 est monté, de manière à pouvoir tourner, un manchon 7 qui est empêché de se déplacer axiale- ment, d'une part, par la bague élastique 8 et, d'autre part, par le palier de butée à billes 9. La roue dentée 10 du mé- canisme de transmission est reliée rigidement à l'arbre 11.
Celui-ci peut tourner et se déplacer longitudinalement dans le manchon 7. Dans l'évidement 10a de la roue dentée 10 s'enga-
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ge une plaque de support 12 assujettie à l'aide de rivets 13.
Cette plaque comporte des rebords intérieur 12a et extérieur 12b en forme de collets. Elle est munie en outre de trois évidements circulaires disposés radialement qui sont constitués par des trous 12d traversant le rebord extérieur 12b, des rainures 12e de section semi-circulaire ménagées dans la plaque 12 elle-même et des trous 12c percés dans le rebord intérieur 12a. Des rouleaux 14 sont introduits dans ces évidements et empêchés d'en sortir radialement à l'aide de l'enveloppe 14a disposée sur la plaque 12. De la graisse destinée à la lubrification est introduite par l'alésage axial llb de l'arbre 11 et passe sous l'effet de la force centrifuge, par les canaux radiaux 11c, dans les rainures de graissage hélicoidales lld prévues sur la périphérie de l'arbre 11.
La surface de front tournée vers la transmission du manchon 7 comporte des évidements 7a en forme de secteurs. Dans ces évidements pénètrent les rouleaux 14 lorsque l'embrayage est en prise, le rebord 12b s'engageant autour de l'extrémité du manchon 7. A l'intérieur de celui-ci sont disposés deux ressorts hélicoïdaux 15a et 15b qui s'appuient, d'une part, sur le fond dudit manchon 7 et, d'autre part, sur le palier à billes 16 disposé de manière à pouvoir coulisser dans le manchon 7 et sur l'arbre 11. Ce palier à billes 16 s'appuie à son tour, par l'intermédiaire du manchon 19, sur l'écrou 20. Le manchon 19 peut coulisser axialement sur l'arbre 11, mais se trouve empêché de tourner sur celui-ci à l'aide de la goupille 17 introduite dans des rainures longitudinales 18 de l'arbre 11 et du manchon 19.
L'écrou 20 est vissé sur l'extrémité filetée lla de l'arbre 11.
L'extrémité tournée vers l'outil du manchon 7 comporte des griffes 7b qui s'engagent dans les griffes 21a prévues
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à l'extrémité d'un autre manchon 21 pouvant tourner dans le manchon de prolongement 4. Dans le creux 21b de ce manchon 21 est disposé un ressort de compression 22 qui pousse une tige
23 contre l'extrémité lla de l'arbre 11. Ce dispositif main- tient l'accouplement à griffes 7b, 21a hors de prise lorsque l'outil n'est pas chargé.
L'extrémité avant du manchon 21 comporte une ouver- ture hexagonale 21c qui sert à l'introduction de la queue hexagonale du tournevis. Une bille 24 pénètre par une ouver- ture radiale 21d du manchon 21 dans l'ouverture hexagonale 21c pour s'engager dans une rainure de forme ronde ménagée dans la queue de l'outil non représenté au dessin. Cette bille est maintenue, dans la position représentée, par le rebord inté- rieur 25a du manchon 25quientoure l'extrémité avant du manchon
21. Le manchon 25 peut se déplacer longitudinalement sur le manchon 21 à l'encontre de la poussée d'un ressort 26. Pour pouvoir retirer le tournevis de l'ouverture de fixation 21c, il est nécessaire de permettre à la bille 24 de rentrer dans l'ouverture 21d.
Ce résultat est obtenu en déplaçant le man- chon 25 sur le manchon 21, contre l'action du ressort 26, vers le mécanisme de commande.
Le nouvel embrayage fonctionne de la manière suivan- te : Lorsque l'outil n'est pas chargé et tourne par conséquent à vide, la roue dentée 10 tourne et entra±ne l'arbre 11, la plaque 12, les rouleaux 14, le manchon 7 avec ses évidements
7a, les ressorts 15a, 15b, le palier 16, le manchon 19 et l'écrou 20.
Lorsque le tournevis est posé sur la tête d'une vis afin de serrer celle-ci, l'accouplement 7b, 21a vient en prise sous l'effet du poids de l'outil ou de la pression exercée sur lui par l'ouvrier. A partir de ce moment et jusqu'à l'instant
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où la tête de la vis vient buter sur la pièce, la rotation est maintenant transmise en outre par l'intermédiaire des griffes 7b, 21a au manchon 21, au manchon 25 avec ses organes de fixation 24, 26 et finalement à l'outil proprement dit qui n'est pas représenté au dessin et qui est constitué dans ce cas par un tournevis.
A l'instant où la tête de la vis bute sur la pièce, le moment de rotation antagoniste dépasse la valeur maximum prédéterminée et le nouvel embrayage (12, 14, 7a, 7) entre en fonction. En surmontant la force des ressorts 15a, 15b, les rouleaux 14 sortent des évidements 7a de la partie opposée de l'embrayage en roulant sur les flancs 7c de ces évidements 7a.
Pendant ce roulement, les rouleaux 14 tournent dans les évidements 12c, 12d, 12e. Pour faciliter le roulement, les flancs 7c ont la forme qui est représentée à plus grande échelle à la fig. 8. Cette forme comporte un arc de cercle ayant le même rayon R que le rouleau et prolongé par une ligne droite qui forme un petit angle avec la verticale. Le raccordement de cette ligne droite à l'horizontale se fait avec un petit rayon de courbure r. En sortant des évidements 7a, les rouleaux 14 soulèvent la roue dentée 10, l'arbre 11, l'écrou 20, le manchon 19 et le palier 16 en comprimant les ressorts 15a, 15b.
Pendant le libre jeu de l'embrayage qui commence maintenant et au cours duquel les rouleaux pénètrent dans l'évidement 7a suivant, en sortent de nouveau, pénètrent dans un autre évidement suivant et ainsi de suite, l'arbre 12 et les organes qui y sont reliés et qui viennent d'être énumérés effectuent un mouvement continu de montée et de descente et, en même temps, un mouvement de rotation, à l'exception de la partie du palier 16 qui est en contact avec les ressorts 15a, 15b. Tous les autres organes qui ont été désignés plus haut comme tour-
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nants s'arrêtent pendant ce fonctionnement de l'embrayage, jusqu'à ce que l'outil soit retiré de la vis.
L'écrou 20 s'engage par des saillies non dessinées dans des évidements correspondants du manchon 19 afin d'empê- cher un desserrage de l'écrou 20. En serrant celui-ci, on peut déplacer axialement le manchon 19 et modifier ainsi la tension initiale des ressorts 15. Du réglage de cette tension initiale dépend la grandeur du moment de rotation qui peut encore être transmis par l'embrayage 12, 14, 7a, 7.
Inexécution pratique de l'objet de l'invention peut se faire d'une manière différente de l'exemple représenté.
C'est ainsi que, par exemple, les axes des rouleaux peuvent également être disposés parallèlement à l'axe de rotation de l'outil, le mouvement de dégagement des rouleaux devant alors s'effectuer radialement. Il est alors naturellement nécessaire que dans ce mouvement de dégagement les rouleaux cèdent indi- viduellement d'une manière élastique, et non pas avec l'ensem- ble de la partie d'embrayage qui porte tous les rouleaux. On peut imaginer toute autre disposition des rouleaux comprise entre ces deux cas limites.
L'utilisation de rouleaux cylindriques ne permet le contact des rouleaux sur toute leur longueur avec les flancs
7c des évidements 7a que pendant un seul instant au cours du mouvement de roulement et ceci pour la raison suivante : Siles bords supérieurs des flancs 7c et les axes médians des rouleaux sont tous les deux disposés radialement, un contact entre le rouleau et le flanc, le long d'une ligne, ne peut avoir lieu qu'au moment où l'axe du rouleau, ou la génératrice inférieure qui passe également par le centre de rotation, coin- cide avec le bord supérieur du flanc. Cette condition n'est remplie qu'au moment où le rouleau atteint sa plus grande hau-
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teur au cours du dégagement, c'est-à-dire à la fin de ce dégagement.
Lorsqu'on dispose le rouleau radialement et le flanc 7c de telle manière que le prolongement de son bord su- périeur passe à côté du centre de rotation, à une distance égale au rayon du rouleau, celui-ci s'appuie seulement au commencement du mouvement de dégagement par toute sa longueur sur le flanc 7c, le contact s'étendant presqu'au quart de la surface du rouleau, en raison de la forme donnée au flanc. A la fin du mouvement de dégagement, le contact n'a plus lieu dans les mêmes conditions, à cause du déplacement angulaire survenu entre le rouleau et le flanc. On a constaté que le battement de l'embrayage s'effectuait dans les conditions les plus favorables, lorsque le contact de toute la longueur du rouleau contre le flanc 7c se faisait au début du mouvement de dégagement.
La disposition de la plaque de support 12 dans l'exem- ple d'exécution décrit plus haut et suivant laquelle cette plaque 12 est montée dans la surface latérale d'une roue de transmission, présente cet avantage particulier qu'il permet non seulement l'économie d'une partie d'embrayage spéciale, mais procure encore le fait que l'embrayage est facilement accessible à la graisse destinée à la lubrification et de cette manière l'entretien de l'embrayage peut se faire en- semble avec celui du mécanisme de transmission.
Entre les vitesses de roulement aux extrémités inté- rieures et extérieures des rouleaux 14, disposés radialement, existent des différences qui augmentent considérablement pour des rouleaux plus longs. Suivant un autre perfectionnement de l'invention et lorsque de grandes surfaces d'appui sont né- cessaires, c'est-à-dire lorsque les rouleaux sont longs, ceuxci peuvent être divisés en plusieurs rouleaux individuels dis-
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posés radialement les uns derrière les autres et tournant à des vitesses différentes.