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La présente invention concerne des outils desti- nés à agir sur des pièces de fixation filetées et analogues, et, plus particulièrement, des perfectionnements à un em- brayage à percussion utilisé dans de tels outils.
La clé- à percussion usuelle comporte une tète destinée à s'engager sur un écrou, un boulon, une vis ou autre élément entraîné; une enclume solidaire de la ttte; un marteau disposé de façon à entraîner l'enclume continuel- lement dans certaines conditions de fonctionnement, et avec des chocs de rotation dans d'autres conditions; et un moteur pour entraîner le marteau. Il est important de réaliser un
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alignement convenable entre les mâchoires du marteau et les mâchoires de l'enclume lorsqu'elles reviennent en prise.
Un moyen couramment utilisé à cet effet consiste en un mécanis- me à came comportant un élément menant porté par le marteau et un élément mené porté par l'enclume. De tels mécanismes à came fonctionnent d'une façon satisfaisante, mais présenten l'inconvénient de donner lieu à un frottement excessif entre les éléments de came menant et mené lorsque ceux-ci glissent l'un sur l'autre. Non seulement ce frottement est une source de gaspillage d'énergie mais il provoque un échauffement excessif qui est la cause d'une usure prématurée et qui pose un problème de graissage.
Les formes d'embrayage à percussion exposées dans la présente demande comportent essentiellement des disposi- tifs dans lesquels on utilise l'énergie cinétique d'un or- gane à inertie pour faire tourner un élément fileté de fixa- tion, l'utilisation de cette énergie cinétique se faisant en deux temps à savoir : 1 - une période de vissage au cours de laquelle une partie de l'énergie cinétique de l'organe à inertie est appliquée d'une façon continue sur une enclume en prise avec l'élément fileté, une période de blocage au cours de laquelle l'énergie cinétique est appliquée d'une manière intermittente à l'en- clume pour produire un effet de choc, cette seconde phase commençant automatiquement dès qu'une charge prédéterminée est appliquée à l'enclume.
L'invention concerne la façon dont l'énergie cinétique de l'organe à inertie se transmet à l'enclume. Dans les représentations de modes de réalisation de l'invention, comportant un marteau, une broche, une
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an lume, un crabot, et des cames, ces dernières servent à la fois à transmettre un couple continu du marteau à l'en- clume pendant la première phase ci-dessus décrite, et à amener le crabot en contact intermittent avec l'enclume pen- dant la seconde phase de fonctionnement de l'embrayage à percussion.
Les formes de l'invention décrite ici constituent des perfectionnements aux dispositifs connus en ce qu'elles fournissent des formes de structures plus simples et, par conséquent, d'un prix de revient moindre. D'une façon plus particulière, les formes de réalisation décrites ici donnent des exemples destructures qui, entre autres, présentent des caractéristiques de pertes par frottement plus faibles que celles des embrayages à percussion connus. L'embrayage à percussion suivant l'invention comporte des cames à galet ou sans frottement par opposition aux cames à frottement connues.
. L'invention se propose notamment de réaliser un outil avec un embrayage à percussion possédant des caracté- ristiques de fonctionnement améliorées, entre autres un faible poids, une construction simple, de faibles pertes par frottement,. et une plus grande facilité de graissage.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description de trois formes particulières de réalisation données'ci-après à titre d'exemples non limitatifs et avec référence aux dessins annexés, sur les- quels : la figure 1 est une coupe longitudinale d'un outil selon l'invention, montrant la position relative de diffé- rents organes au moment du choc;
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la figure 2 est une coupe longitudinale de l'outil de la figure 1, montrant la position relative des pièces avant le choc ou pendant l'intervalle qui sépare deux chocs; la figure 3 est une vue arrière de bout d'un élé- ment de came suivant la ligne 3-3 de la figure 1;
la figure 4 est un développement partiel corres- pondant à la position de la figure 2, montrant la liaison d'entraînement entre la came à galet, la broche, la goupille et l'enclume, les mâchoires de choc étant dégagées; la figure 5 est une vue semblable à celle de la figure 4, mais montrant les pièces dans la position de la figure 1, c'est-à-dire au moment du choc; la figure 6 est une vue semblable à celle de la figure 4, mais montrant la position relative des pièces après un choc et juste après que le crabot s'est écarté de l'enclume; la figure 7-est une coupe transversale suivant la ligne 7-7 de la figure 1, montrant la liaison d'entraînement à course morte entre la broche et l'enclume;
la figure 8 est une coupe transversale suivant la ligne 8-8 de la figure 1, les mâchoires du marteau étant dégagées de l'enclume; la figure 9 est une coupe transversale suivant la ligne 9-9 de la figure 1; la figure 10 est une vue en élévation de la face arrière d'un crabot faisant partie d'un embrayage à percus- sion de l'outil de la figure 1; la figure 11 est une vue en élévation de la face avant du crabot de la figure 10; la figure 12 est une coupe du crabot faite suivant
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la ligne 12-12 de la figure 11; la figure 13 est une vue de profil du crabot, la figure 14 est une vue en élévation de la face avant d'un marteau faisant partie de l'embrayage à percussion de l'outil de la figure 1; la figure 15 est une coupe du marteau, faite suivant la ligne 16-15 de la figure 14;
la figure 16 est une vue de profil de la face ar- rière du marteau; la figure 17 est une vue en plan du marteau; la figure 18 est un graphique représentant certai- nes caractéristiques de fonctionnement de l'outil de la figu- re 1 ; la figure 19 est une vue en coupe d'une variante de l'outil selon l'invention, montrant la position relative des pièces juste avant le choc; la figure 20 est une coupe longitudinale de l'ou- til de la figure 19, montrant la position relative des pièces avant le choc ou pendant l'intervalle qui sépare deux chocs: la figure 21 est une coupe transversale faite suivant la ligne 21-21 de la figure 20; la figure 22 est une coupe transversale faite suivant la ligne 22-22 de la figure 19;
la figure 23 est une coupe transversale faite sui- vant la ligne 23-23 de la figure 19; la figure 24 est une coupe partielle d'une came, faite suivant la ligne 24-24 de la figure 22; la figure 25 est une vue en élévation de la face avant d'un marteau faisant partie de l'embrayage à percussion de l'outil de la figure 19;
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la figure 26 est une coupe du marteau, faite sui- vant la ligne 26-26 de la figure 25; la figure 27 est une coupe d'un crabot faisant partie de l'embrayage à percussion de l'outil de la figure
19; la figure 28 est une vue en élévation de la face arrière du crabot de la figure 27;
la figure 29 est une vue en perspective, à plus grande échelle, d'une clavette faisant partie de l'embrayage à percussion de l'outil de la figure 19; la figure 30 est une vue en élévation de la face avant d'une came utilisée dans l'embrayage à percussion de l'outil de la figure 19; la figure 31 est une coupe de la came, faite sui- vant la ligne 31-31 de la figure 30; la figure 32 est une vue en bout d'une broche uti- lisée dans l'Embrayage à percussion de l'outilde la figure 19;
la figure 33 est une vue en coupe de la broche, faitsuivant la ligne 33 de la figure 32; la figure 34 est unecoupe transversale d'une par- tie de la broche, faite suivant la ligne 34-34 de la figure 33, les figures 35, 37, 39 et 41 sont des projections illustrant la position relative de différentes pièces de l'embrayage à percussion de l'outil de la figure 19, au cours de différentes phases de fonctionnement; les figures 36, 38, 40 et 42 sont des coupes trans- versales, à plus grande échelle, de l'embrayage à percussion semblable à la figure 23 et montrent différentes positions re- latives de ces pièces correspondant respectivement avec les
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phases représentées aux figures 35, 37, 39 et 41, à savoir :
la figure 36 au commencement de l'action de mise en prise, la figure 38 au point de dégagement, la figure 40 au point d'impact et la figure 42 à la fin de l'action de mise en prise; la figure 43 est une coupe longitudinale partielle d'une autre variante de l'outil de la figure 1, comportant de petites différences de structure; et la figure 44 est une coupe transversale faite suivant la ligne'44-44 de la figure 43.
En se référant maintenant aux dessins, et plus particulièrement aux figures 1 à 17, le repère 51 indique un boîtier o u carter qui renferme un ensemble d'embrayage à percussion constituant un exemple de mode de réalisation de l'invention.
Le carter 61 est fixé à un carter de moteur 52 qui renferme un moteur 53 du type pneumatique, étant entandu qu'un autre type de moteur peut toutefois convenir.
Le moteur comporte un arbre 54 qui dépasse à l'ex- térieur du carter de moteur 52 et qui est supporté dans celui-ci par un roulement à billes 56. L'arbre 54 du moteur présente à son extrémité avant une partie cannelée 57 qui entre dans un alésage 58 prévu dans un marteau 59 et qui est en prise avec une partie cannelée complémentaire 60 de l'alé- sage 58 (figure 15), de sorte que le marteau et l'arbre du moteur sont directement accouplés. Le marteau 59 est support' à son extrémité arrière par un roulement à billes 61 monté dans le carter de moteur 52.
A l'intérieur de l'alésage 58, une broche 52 est supportée de façon à pouvoir coulisser à son extrémité arrière, la partie avant de la broche s'éten- dant dans un alésage 63 formé dans une enclume 64, cette
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dernière étant agencée pour pouvoir tourner dans l'extrémité avant du carter 51. Une douille 66 supporte l'enclume en position active.
Plusieurs goupilles 71 sont disposées dans des fentes longitudinales 72 formées dans l'alésage 63 de l'en- clume et dans des fentes longitudinales 73 formées sur la périphérie de la broche 62, les fentes 73 étant plus larges (figure 7) que le diamètre des goupilles 71 de façon à per- mettre un léger mouvement de rotation ou de course morte entre la broche et l'enclume, dont les raisons seront ex- pliquées plus loin.
La broche a deux alésages 74, 76 séparés par une paroi 77 qui présente un trou 78 supportant une tige pous- soir 79 qui peut y glisser et qui s'étend sur toute la lon- gueur des alésages 74, 76. La tige poussoir 79 est munie d'une collerette 81 qui s'appuie contre les extrémités des dents des cannelures.60 du marteau. 59, de sorte que la tige poussoir est capable de limiter le mouvement de l'enclume 64 vers l'arrière. Un ressort hélicoïdal 82 entoure la tige poussoir à l'intérieur de l'alésage 76 et est maintenu cons- tamment comprimé entre l'extrémité de l'alésage 63 de l'enclu me et la paroi 77 de la broche, de sorte que cette dernière est constamment sollicitée vers l'arrière.
Sur la broche 62 tourillonne un crabot 83 qui présente trois mâchoires ou doigts 84 équidistants s'étendant vers l'avant dans la direction de l'enclume 64. Le crabot est immobilisé en direction axiale vers l'arrière par rapport à la broche 62 par plusieurs billes 86 disposées à l'extré.. mité arrière du crabot, lesdites billes se déplaçant dans un chemin de roulement dont une partie 87 se trouve sur la
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broche et l'autre partie 88 sur le crabot. Ce dernier est immobilisé en direction axiale vers l'avant par rapport à la broche 62 par un jonc élastique 89 logé dans une gorge 91 de la broche et qui est en contact avec la face avant du crabot.
Les .mâchoires 84 sont disposées de façon à entrer en contact avec trois mâchoires équidistantes 93 prévues sur la partie arrière de l'enclume 64 lorsque la broche 62 et le crabot 83 sont en position avant, ou active, comme in- diqué sur la figure 1. Les mâchoires 84 présentent des sur- faces de contact 94 (figures 8 et 11) qui convergent en formant un angle d'environ 70 , une telle disposition assu- rant une surface de contact entre chaque mâchoire d'entraî- nement 84 et la .mâchoire d'enclume entraînée 93 correspondant te.
En arrière du crabot 83, la périphérie de la broche présente un épaulement 96 sur lequel se trouve une portion de came 97 présentant des surfaces 98 convergeant vers l'ar- rière (figures 3 et 4). Le marteau 59 comporte un alésage radial 99 dans lequel sont logés deux roulements à billes 101 maintenant en position un galet 102. L'extrémité inté- rieure du galet 102 se trouve tout près de la broche 62, de sorte que le galet peut entrer en contact avec les surfaces 98 de came de la broche; il en résulte que la broche et le crabot 83 peuvent être déplacés par force vers l'avant pour que les mâchoires 84 du crabot viennent porter contre les mâchoires 93 de l'enclume. Un alésage radial 103 est prévu dans le marteau en regard de l'alésage 99 pour assurer un mouvement de rotation équilibré du marteau, comme cela se conçoit facilement.
Le marteau 59 comporte trois parties 104 équidistantes s'étendant vers l'avant, qui sont destinées à recevoir les mâchoires 84 du crabot 83 pour former un
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verrouillage coulissant, comme on le voit en particulier sur la figure 8. Le contact de verrouillage entre le marteau 59 et le orabot 83 sert de support au marteau à son extrémi- té avant, le support de l'extrémité arrière c'est-à-dire le palier 61, ayant déjà été décrit.
L'extrémité avant de l'enclume 64 a une queue 106 de section carrée qui est destinée à recevoir une clé à douille 107 maintenue sur la queue par une goupille 108, celle-ci étant retenue en place au moyen d'une bague de caoutchouc 109 qui entoure la douille, comme représenté.
D'âpres la description précédente, on voit que l'embrayage à percussion est formé de certaines pièces fondamentales comprenant un marteau 59 qui peut être entraîné en rotation par un arbre 54 d'un moteur 53, un crabot 83 susceptible de tourner sur une broche 62 etmobile axialement avec elle, le crabot 83 étant, accouplé de manière à participer au mouvement de rotation du marteau 59, et une enclume 64 disposée de fa- çon à pouvoir tourner et supportant de façon coulissante l'extrémité avant de la broche. Le marteau 59 comporte un galet radial 102 disposé de façon à porter sur une surface de came 97 formée sur la broche 62, de sorte que cette dernière est sollicitée vers l'avant et que les mâchoires 84 du crabot 83 peuvent entrer en prise avec les mâchoires 93 de l'enclume 64.
Etant donné que toutes les pièces actives sont disposées symétriquement, l'embrayage à percussion peut fonctionner aussi bien dans un sens de rotation que dans l'autre*
On va maintenant décrire le fonctionnement de l'embrayage à percussion représenté aux figures 1 à 17.
En supposant que les pièces occupent les positions repré- sentées sur la figure 2, que l'utilisateur de l'outil a
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place la clé à douille 107 sur un organe susceptible d'être serré; tel qu'un écrou (non représenté), et que le moteur
53 est en fonctionnement et fait par conséquent tourner l'arbre 54, le marteau 59 tourne et un contact se produit entre le galet 102 et la came de broche 97. Avant ce contact, aucun mouvement de rotation n'est appliqué à la broche 62, à l'exception d'un léger entraînement par frottement provoqué par le mouvement de rotation du crabot 83 sur la broche, ainsi que le contact de roulement entre le galet 102 et la surface plane de la partie de came 97, action qui est souhai- table pour éliminer toute course morte dans l'entraînement.
Après que s'est produit le contact entre le galet 102 et la came de broche 97, la broche 62 se met à tourner et fait tourner l'enclume 64 grâce à la liaison par goupille 71 assurée entre la broche et l'enclume; la clé à douille 107 et l'écrou qui y est engagé sont donc entraînés en rotation.
Au cours de la première partie de la phase de vissage de l'écrou, la résistance à la rotation est généralement faible et le mouvement de rotation de la broche s'effectue simple- ment par contact entre le galet 102 et la came de broche 97.
La tendance quia la broche à se déplacer vers l'avant sous l'action de la composante de force axiale qui résulte de l'inclinaison de la came de broche 97 est compensée par la résistance du ressort 82 précomprimé, au cours de cette pre- mière phase de vissage de l'écrou*
Au fur et à mesure que la résistance à la rotation de l'écrou augmente, le couple développé par les éléments de came 102 et 97 augmente et la composante axiale de la force exercée sur la came 97 augmente d'une façon correspon- dante jusqu'à ce qu'elle soit suffisante pour surmonter le
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ressort précomprimé 82.
La broche 62 est alors sollicitée vers l'avant et comprime davantage le ressort 82. Etant donné que le crabot 83 est accouplé à la broche en direction axiale, il se déplace semblablement vers l'avant et les mâchoires 84 sont amenées dans le trajet annulaire des mâchoires d'enclu- me 93. Quand l'écrou se bloque, la résistance nécessaire pour le faire tourner croit brusquement, en provoquant une différence de phase entre les mouvements de rotation du marteau 59 et de l'enclume 64, c'est-à-dire que la vitesse du mouvement de rotation de l'enclume décroit par rapport à celle du mouvement de rotation du marteau. Il en résulte que le galet 102 passe sur la crête de la came 97, en faisant cesser momentanément le contact avec la came et en provoquant un choc initial.
Il n'y a maintenant pas d'action à l'encon- tre du ressort 82, de sorte que la broche 62 et le crabot
83 reculent en dégageant donc les mâchoires 84 du crabot du trajet annulaire des mâchoires d'enclume 93. Au cours de t'augmentation brusque de la résistance à la rotation, le carteau a ralenti; après que le galet 102 a dépassé la craie .:le la came 97, le marteau accélère son mouvement pendant presque un tour complet avant que le galet 102 entre de mouveau en contact avec la came 97. Il ne se produit aucun mouvement d'avancement de la broche 62 au cours dudit mouve- ment de rotation du marteau, car .le galet 102 porte sur la partie plane de la came 96, c'est-à-dire qu'un mouvement vers l'avant ne peut se produire que par un contact du galet avec la surface de came 97.
Après la fin du premier mouvement devancement de la broche dû à l'augmentation de résistance 4 la rotation, comme décrit plus haut, le galet 102 frappe la surface de came 97 avec une grande vitesse de rotation; il en résulte que la broche et le crabot sont lancés
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,;i.-2at vers l'avant. Avant que la broche puisse roc tic* it de Inaction du ressort 82, les mâchoires 84 du U 10 L, les mâchoires 93 de l'enclume et il en r= .¯ t lit! l'écf-ou en prise reçoit un choc de rotation. Au hlULt t, ,Ili ChOt1) le frottement entre les mâchoires du crabot t et celles de l'enclume est suffisant pour empêcher le ressort 82 de forcer la broche à reculer.
Une fois la force d'inil, t :t, d f ssipâa, le frottement entre les mâchoires cesse pour 1>i i< . mettre au ressort de faire reculer la broche pour dégager lesdites mâchoires. Pendant ce mouvement de recul, le g<;i :-1 102 entre en contact avec la pente arrière 98 de la 5ill'fL:r de came z pour faire alors tourner légèrement la broche afin que la surface de came 97 ne gêne pas le mouvement d, recul du crabot 83; ce léger mouvement de rotation de le broche est possible grâce à la disposition à course mort.6 formée par la goupille 71 et la fente 73 dans le raaza t Â: l'enclume sur la broche. Bien qu'on puisse se dispenser .i; la course morte tout en ayant un outil qui fonctioHut-J! 1 est préférable de prévoir une disposition à course Ill')!'"" ainsi qu'on l'a fait remarquer, ceci évite toute f:t!Il8 ,1.: .. le mouvement de recul du crabot 83.
Il convient de remarquer que la présence du g11:' t 102 et de la came 97 permet de rattraper avant le e-lt.)c i' j eu de la liaison entre l'enclume et la broche., en <3 ri 1,! .' ai fis i toute atténuation de l'effort de choc. Bien 'lU j .(; certaine quantité de force de rotation de la broche soi-. ortwiue par l'entrée en contact du galet 102 et do l i<'ç ,. nkant 96 de la broche, la majeure partie de la rotait'1..
U4,Dche avant le choc est provoquée par l'entrée en bzz du galet 102 avec la surface de came 9z3, De cetr- '
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puissance perdue dans le rattrapage du jeu de la liaison d'entratnement est réduite au minimum. On voit aussi qu'on réduit au minimum les pertes par frottement grâce au dispo- sitif à came et galet et aussi grâce à ce que le crabot ne se déplace dans le sens de sa prise de contact de choc que pendant un angle de rotation relativement faible du marteau.
Dans'les clés à percussion connues, il se produit des charge par frottement relativement élevées résultant du mouvement de l'organe actif sous tension pendant un angle de rotation plus grand.
,
La graphique de la figure 18 montre une analyse du couple fourni à l'enclume, à l'exclusion du choc, dans l'em- brayage à percussion décrit jusqu'ici. Les abscisses repré- sentent l'angle de rotation du marteau, tandis que las ordon- nées représentent les couples fournis à l'enclume* Les lignes verticales pointillées 0,Au indiquent le moment du choc,, la distance qui les sépare étant approximativement de 360 de rotation du marteau. Les parties horizontales "C" de la courbe indiquent le couple appliqué à l'enclume du fait de l'entraînement de la broche pendant que le crabot 83 tourne sur la broche et que le galet 102 roule sur la surface plane de la came 96 entre les chocs.
La partie "D" de la courbe, qui monte très brusquement, représente l'augmentation de couple quand le galet 102 entre en contact avec la surface de came 98, le crabot 83 étant encore dans sa position arrière extrême. La partie "E" de la courbe représente le couple appliqué à l'enclume quand le galet 102 roule sur la surface de came 98 pour provoquer une nouvelle compression du res- sort 82, lorsque se produit un mouvement du crabot vers l'en- olwne. La partie "F" de la courbe représente la chute
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la ntanée du couple à la fin de l'effet de came sur la
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Lv;ca.e (figure 5). La courbe descend jusqu'à la partie "C" qui indique le couple minimum appliqué à la broche juste avant, et après un choc du crabot sur l'enclume.
Le graphiqu de la figure 18 est intéressant car il montre graphiquement la très petite quantité d'énergie dépensée pour entraîner la broche quand le crabot tourne autour d'elle. Bien qu'un certain degré d'entraînement soit souhaitable pour rattraper la course morte dans la liaison de clé à douille entraînée par un embrayage à percussion, on pense que quelques uns des embrayages à percussion connus sont criticables du fait que l'entraînement qui se produit dans de tels embrayages est d'une intensité telle et d'une durée telle qu'il est suscepti ble de nuire au rendement global de l'embrayage.
Dans le présent dispositif, un couple substantiel n'est appliqué à l'enclume entre deux chocs que pendant un court intervalle de temps juste avant le choc, comme représenté par les parties "D" et "E" de la courbe.
L'outil représenté aux figures 19 à 42 comporte un embrayage à percussion qui repose sur le même principe général de fonctionnement que l'embrayage à percussion décrit plus haut ; toutefois, le dispositif à came pour le crabot repose sur une structure de came d'un type tout différent.
Dans la description suivante, on a utilisé les mêmes chiffres de référence pour désigner les marnes pièces que celles dé- crites jusqu'ici.
En se référant plus particulièrement à la figure 19, l'outil comprend un boitier ou carter 51 qui l'enferme l'ensemble de l'embrayage à percussion de l'invention. Le carter 51 est fixé au carter de moteur 52 qui renferme les
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moteurs 53 d'où. sort un arbre d'entraînement 54 qui est sup- porté par un roulement à billes 56 dans le carter 52. L'ex- trémité de l'arbre moteur 54, munie d'une partie 57 présen- tant des,cannelures, pénètre dans un alésage 121 formé dans n marteau 122 et est en prise avec une partie 123 présen- tant des cannelures complémentaires taillées dans l'alésage 121, de sorte que le marteau et l'arbre moteur sont accou- -pies directement.
Le marteau 122 est supporté à son extrémi- té arrière par un roulement à billes 61 monté dans le carter de moteur 52.
Un roulement à billes 124 est disposé à l'inté- rieur du marteau'122 pour supporter un élément de came 126.
Une extrémité d'une broche 128 passant à l'intérieur d'un alésage 127 de l'élément de came 126 est supportée de façon à pouvoir tourner dans celui-oi; la partie avant de cette broche est disposée de façon à coulisser dans un .alésage 129 d'une enclume 131 qui tourillonne dans une douille 132 mon- tée dans un nez 133 du carter 51. Un crabot 134 est monté sur la broche 128 de façon à pouvoir tourner et se déplacer longitudinalement sur celle-ci. Le crabot 134 comporte trois doigts ou mâchoires de choc équidistantes 136 s'étendant vers l'avant, en direction de l'enclume 131.
Les mâchoires de choc 136 sont disposées'de façon à pouvoir entrer en contact avec trois mâchoires équidistantes 137 formées sur la par- tie arrière de l'enclume 131, lorsque le crabot 134 est en position avancée ou active comme représenté à la figure 19.
Les mâchoires 136 présentent des surfaces de contact 138 (figure 21) qui convergent en formant un angle d'environ 70 , cette disposition fournissant une z8ne de contact entre chaque .mâchoire 136 et la mâchoire d'enclume 137 correspon- dante. Une bague 139 est interposée entre le crabot 134 et
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bzz
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la broche 128, l'extrémité arrière de la bague portant contre une rondelle de butée 141 qui est appliquée contre un épaule- ment du crabot* La broche présente une fente longitudinale
142 qui sert à recevoir et guider une goupille 143 dont l'extrémité est en contact avec la face avant de la bague
139.
Un ressort hélicoïdal 144 logé à l'intérieur d'un alé- sage 146 de la broche est maintenu comprimé en permanence entre la goupille 143 et un pointeau 147 afin de fournir une force continue sollicitant le crabot 134 vers l'arrière.
Le crabot 134 est relié à l'élément de came 126 au moyen de plusieurs billes 148 qui roulent dans des gorges en forme de "V" constituant des surfaces de came 149 (figure 27) formées sur un moyeu 151 à l'extrémité arrière du crabot et des fentes 152 en forme de "V" constituant des surfaces de came sur la partie intérieure de l'élément de came 126.
Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 24, le sommet des gorges 149 en forme de "V" se trouve vers l'avant, tandis que le sommet des fentes 152 en forme de "V" se trouve dans le sens opposé. A l'intérieur d'une fente 153 taillée dans la partie arrière de la broche, se trouve une clavette 154 sollicitée vers l'extérieur, en direction radiale, au moyen d'un ressort hélicoïdal 156 maintenu comprimé entre la face inférieure de la clavette et le fond d'un alésage 157 de la broche.
La clavette est disposée de façon à s'engager dans une fente 158 de l'élément de came 126, quand les pièces sont alignées comme indiqué sur la figure 23, tandis qu'une gorge 159 formant came est prévue sur la face inté- rieure du moyeu 151 du crabot pour solliciter la clavette Vers l'extérieur de la fente 158 pendant une certaine phase de fonctionnement de l'embrayage, ainsi qu'on l'expliquera plus en détail plus loin.
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La broche 128 comporte une collerette 161 (figures 32, 33) qui est évidée pour former deux épaulements 162 disposés de façon à entrer en contact avec les côtés des mâchoires d'enclume 137, de sorte que la broche est accouplée à l'enclume pour lui imprimer un mouvement de rotation. On voit sur la figure 21 que l'emplacement des épaulements 162 par rapport aux mâchoires d'enclume 137 est tel qu'il permet un certain degré de liberté en rotation de la broche avant que le contact s'établisse avec les mâchoires d'enclume.
L'enclume 131 a une queue 163 de section carrée qui est des- tinée à recevoir la douille 107 maintenue sur elle au moyen de la goupille 108, cette dernière étant maintenue en place par l'anneaù de caoutchouc 109.
Le marteau 122 comporte quatre parties équidistan- tes 164 (figure 26) qui s'étendent vers l'avant et qui sont destinées à recevoir les mâchoires 136 du crabot pour former un verrouillage coulissant, ainsi qu'on le voit en particu lier sur la figure 21. Le contact de verrouillage entre le marteau 122 et le crabot 54 procure un support d'extrémité avant au marteau, dont l'extrémité arrière est supportée par le palier 61, ainsi qu'une prise de contact avec l'arbre de moteur 54.
Le fonctionnement de l'embrayage à percussion des figures 19 à 42 est le suivant : l'utilisateur de l'outil place la douille 107 en .prise avec un élément fileté de fixation tel qu'un écrou, la position relative des pièces de l'outil étant celle repré- sentée sur la figure 20. Le mouvement de rotation de l'arbre moteur 54 se transmet à la douille 107 par l'intermédiaire des éléments suivants : marteau 122, crabot 34, dispositif
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à b 11 et came 149, 148, 152, élément de came 126, disposi- tif à clavette et rainure 154, 158, broche 128, épaulement de broche 162, mâchoires d'enclume 137 et enclume 131.
Au début du vissage de l'éorou, la résistance offerte à la ro- tation est relativement faible et la tendance du crabot 134 à avancer sur la broche 128 sous l'action du dispositif à billes et cames 149, 148, 152, (figure 24) est surmontée par la force du ressort 144 agissant à l'encontre du crabot par l'intermédiaire de la goupille 143, de la bague 139 et de la rondelle de poussée 141.
Les conditions ci-dessus décrites (figures 35 et 36) se maintiennent jusqu'à ce que la résistance à la rota- tion de l'enclume augmente vers la fin de la période de vis- sage de l'écrou. Cette augmentation de résistance à la rota- tion se traduit par une action des billes 148, sous l'influ- ence des surfaces 152 de la fente de came, sur les gorges de came 149 pour faire avancer le crabot 134 sur la broche 128 à l'encontre de la pression du ressort 144, en comprimant ainsi davantage ce dernier et en amenant les mâchoires 136 sur le trajet annulaire des mâchoires 137. Au cours de ce mouvement d'avancement du crabot, le dispositif à came pro- voque aussi un mouvement de rotation relatif du crabot par rapport à la broche, au point que la gorge de came 159 agis- sant sur la clavette 154 oblige cette dernière à se dégager de la fente de came 158.
Cette action se poursuit jusqu'à ce que la clavette se dégage de la fente 158 et, à ce moment, les mâchoires 136 et 137 sont presque alignées pour un choc, comme représenté à la figure 37.
Au moment du choc, la clavette 154 est dégagée de la fente 158 et soulage donc la broche du choc, le crabot s'arrête brusquement, en arrêtant ainsi le mouvement de
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cotation du marteau et du moteur et en utilisant l'énergie cinétique de ces pièces pour augmenter la force d'entraîne- ment du moteur dans la production du choc sur l'enclume.
Immédiatement après le choc, le ressort 144 fait reculer- le crabot dans la position dégagée représentée sur la figure 20, de sorte que le crabot 134 et la came 126 peuvent tourner ensemble librement. Les pièces de l'embrayage sont alors en mesure de commencer un autre cycle se traduisant par la production d'un choc sur l'enclume, ledit cycle de percus- sion se produisant une fois à chaque tour du marteau* Lorsque l'écrou est serré comme on le désire, suivant l'appréciation de l'ouvrier, celui-ci enlève l'outil de l'écrou et l'engage sur la pièce suivante.
La figure 43 représente un outil dont la structure et le fonctionnement sont semblables à ceux de l'outil re- présenté aux figures 1 à 17 mais avec de petites différences de construction concernant le montage du crabot et le dispo- sitif de graissage, que l'on va décrire maintenant. L'outil de la figure 43 comporte un carter 166 fixé au carter de moteur 52, qui renferme le moteur 53. L'arbre 54 du. moteur est relié au marteau 59 pour assurer son entraînement, ce marteau étant en prise avec un crabot 167 qui tourillonne sur une broche 168.
Le montage du crabot 167 sur la broche 168 constitue une caractéristique qui se distingue de la struc- ture du mode de réalisation des figures 1 à 17, et consiste en plusieurs billes 169 qui roulent dans des gorges semi- circulaires 171 et 172 formées dans le crabot 167 et dans la broche 168 respectivement. Les billes 169 sont verrouillées dans les gorges au moyen d'une goupille 173 logée dans un alésage radial 174 du crabot. Une goupille de retenue
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horizontale 176, disposée dans un trou 177 qui rencontre l'alésage 174, meintient la goupille 173 en place. Grâce à une telle disposition, le crabot 167 peut tourner libre- ment sur la broche 168, mais ne peut se déplacer en direc- tion axiale qu'avec la broche.
Le dispositif de graissage de la figure 43 compor- te un .graisseur 178 maintenu dans le nez du carter 166. Un réservoir 179 est formé entre une douille 181 d'où le lubri- fiant peut s'écouler à travers un trou 182 de la douille dans un trou 183 qui traverse l'enclume 184, puis autour de la broche 168. Dans un évidement 185 du nez du carter 166 se trouve une rondelle emboutie 186 destinée à maintenir un contact souple avec l'enclume. De cette façon, on réalise un système de graissage efficace de l'outil et facilement accessible.
Bien qu'il puisse être très souhaitable de pré- voir le dispositif de graissage représenté à la figure 43 dans la plupart des clés à percussion de l'invention, dans lesquelles la clé est utilisée très fréquemment, les dispo- sitifs représentés aux figures 1 à 17 et aux figures 19 à 42 dans lesquelles il n'est pas représenté des moyens de graissage en détail, fonctionnent d'une façon satisfaisante lorsqu'ils sont grainssésseulement de temps en temps, Ceci est possible en raison des faibles pertes par frottement du mode d'embrayage à percussion de l'invention.
Le graphique représenté à la figure 18, qui a été appliqué au mode de réalisation représenté aux figures 1 à 17, est applicable aussi au mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 19 à 42, ainsi qu'au mode de réali- sation illustré aux figures 43 et 44.
Si on le désire, on peut remplacer les ressorts 82 ou 144 de débrayage du crabot par des moyens comportant un
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fluide sous pression, interposés entre le crabot et l'enclu- me,
Résumé.
Embrayage à percussion, du type comportant une enclume rotative ayant une ou plusieurs mâchoires de récep- tion de choc, un crabot de marteau rotatif pouvant se rappro' cher et s'éloigner de l'enclume, une ou plusieurs mâchoires de production de choc sur ledit crabot susceptibles de venir dans le trajet annulaire de rotation de ladite ou desdites mâchoires d'enclume et de sortir de ce trajet, des moyens automatiques pour éloigner le crabot de 11 enclume dans le sens du débrayage, et des moyens de remise en prise pour rapprocher positivement le crabot de l'enclume afin de f ar- nir un choc de rotation, ledit embrayage étant caractér. @ par les points suivants, séparément ou en combinaisons :
1- les moyens de remise en prise comportent un mécanisme à came pour assurer le déplacement du crabot, ledit mécanisme à came comportant une paire d'éléments de came qui coopèrent par un contact de roulement pour réduire le frottement au minimum; 2- le crabot étant supporté sur un marteau d'une inertie substantielle de façon à tourner avec lui, mais possédant un mouvement indépendant par rapport au marteau dans une direction de débrayage et de remise en prise, le crabot et le marteau formant un ensemble de marteau, l'embrayage est caractérisé en ce que l'élément menant du mécanisme à came est porté par l'ensemble de marteau dans sa rotation;
3- l'élément mené du mécanisme à came est porté par l'enclume;
4- l'élément mené du mécanisme à came est accouplé à l'enclume par une liaison à course morte;
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5- le crabot de marteau, le marteau et l'enclume sont disposés tous de façon à tourner autour d'un axe commun, le crabot pouvant se déplacer par rapport aa marteau dans une direction axiale pour se rapprocher et s'éloigner de l'enclume;
6- l'élément de came mené est solidaire d'une broche montée coaxialement à l'enclume ;
7- la broche est supportée dans l'enclume de fa- çon à pouvoir tourner d'un mouvement d'une amplitude limitée par rapport à ladite enclume;
8- les moyens automatiques pour déplacer le crabot dans le sens du débrayage comportent des moyens élastiques ou de pression interposés entre la broche et l'enclume, les- dits moyens étant susceptibles de céder pour permettre au mécanisme à came d'amener les mâchoires du crabot dans le trajet des mâchoires d'enclume pendant la mise ou la remise en prise;
9- les moyens de pression ou élastiques comportent un ressort de compression;
10- les moyens élastiques ou de pression servent à maintenir en contact les éléments menant et mené du méca- nisme à came;
11- le mécanisme à came coopère avec les moyens élastiques ou de pression pour entraîner l'enclume pendant que les mâchoires ne sont pas en prise;
12- l'élément menant du mécanisme à came comporte un galet monté dans un alésage radial du marteau; 13- le galet tourillonne dans l'alésage du marteau par l'intermédiaire d'un ou plusieurs dispositifs sans frottement ou roulements à billes ;
14- l'élément de came mené est du type à lobe
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unique et est disposé symétriquement par rapport à un plan axi al;
15- la crête de l'élément de came mené de la broche est disposée de façon à être dégagée du galet au.moment du choc des mâchoires du crabot contre les mâchoires de l'en- clume ;
16- le crabot est supporté par la broche de façon à pouvoir tourner par rapport à celle-ci;
17- le crabot est épaulé contre l'élément mené du mécanisme à came au moyen d'une butée à billes;
18- le crabot de marteau présente au moins trois -mâchoires susceptibles d'entrer en prise avec un nombre égal de mâchoires d'enclume, et après que lesdites mâchoires sont libérées de leur contact d'entraînement, les mâchoires du crabot de marteau sont maintenues en dehors du trajet des mâchoires d'enclume jusqu'à ce que chaque mâchoire de marteau ait dépassé deux mâchoires d'enclume;
19- toutes les mâchoires du crabot sont disposées de façon , être simultanément en prise avec toutes les mâ- choires complémentaires respectives de l'enclume au moment du choc;
20- l'élément de came menant est porté par le crabot;
21- les parties en prise des éléments de came sont en forme de "V", les sommets des parties destinées à entrer en contact s'étendant dans des sens opposés; 22- une ou plusieurs billes sont interposées entre les parties coopérantes des éléments de came pour réduire le frottement;
23- une clavette portée par la broche sert à
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verfomiller l'élément de corne mené sur la broche pour qu'il tourne avec elle;
24- l'élément de came mené est fendu pour recevoir la clavette afin d'établir ledit verrouillage;
25- un ressort est maintenu comprimé entre la clavette et la broche pour solliciter la clavette vers l'ex- @ en direction radiale;
26- une surface de came formée sur le crabot est disposée de façon que lorsque le crabot se déplace axialement elle fasse sortir la clavette de la fente de l'élément de came mené de façon que ce dernier soit déverrouillé de la @ 27- la broche présente une fente longitudinale contenant une goupille dont les extrémités sont en saillie par rapport à la fente et sont en contact avec le crabot, lesdits moyens élastiques butant contre la goupille de sorte que l'effet de compression des moyens élastiques est appli- qué au cr2.bot;
28- les éléments actifs de l'embrayage, comprenant les mâchoires et le mécanisme à came, sont symétriques de sorte que l'embrayage fonctionne aussi bien dans un sens de rotation que dans l'autre;
29- l'embrayage à percussion est du type comportant un marteau rotatif et une enclume rotative, des moyens pour entraîner le marteau, des mâchoires de percussion suscepti- bles successivement de se dégager et de se remettre en prise et portées par le marteau et l'enclume respectivement, des moyens pour dégager lesdites mâchoires les unes des autres, et des moyens pour assurer automatiquement la remise en prise desdites mâchoires, lesdits moyens de remise en prise compor- tent un élément de came porté par le marteau et pouvant entrer
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6. @@@tact de roulement avec un élément de came porté par l'enclume;
30- l'embrayage à percussion comporte en combinai- son : un marteau rotatif, un crabot disposé coaxialement au marteau et relié à celui-ci par une liaison coulissante et comportant une ou plusieurs mâchoires de percussion, une enclume rotative destinée à être reliée à un organe mené et possédant une ou plusieurs mâchoires de percussion, une broche de support du. crabot, ladite broche comportant une portion de came et étant en outre reliée à l'enclume par une liaison d'entraînement, une came portée par le marteau.
disposée de façon à coopérer avec la portion de came de la broche de sorte que cette dernière est entraînée en rotation avant l'établissement d'un couple prédéterminé sur l'organe mené et disposée aussi pour faire coulisser la broche axiale- ment et mettre ainsi en prise la ou les mâchoires de percus- sion du crabot avec la ou les mâchoires de percussion de l'enclume lorsqu'un couple prédéterminé est appliqué à l'organe mené, et des moyens élastiques pour solliciter cons- tamment la came de broche à venir en prise avec la came du. marteau.*,
31- l'embrayage comporte un arbre rotatif destiné à être entraîné par un moteur, le marteau étant relié rigi- dement audit arbre pour être entraîné par lui; 32- une liaison à course morte est établie entre l'enclume et la broche;
33- des moyens entraînés par l'arbre agissent, par l'intermédiaire de la broche, indépendamment des mâchoires pour entraîner 11 enclume entre les instants où se produisent les chocs.