CH712544A2 - Outil dynamométrique, en particulier un tournevis ou une clé. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un outil dynamométrique, en particulier une clé ou un tournevis, par exemple un tournevis d’horloger. La clé comporte des première et seconde dentures coaxiales (1, 2), agencées de façon à pouvoir s’engrener frontalement l’une dans l’autre. Les dents desdites première et seconde dentures (1, 2) comportent des faces inclinées par rapport à un plan axial, et lesdites faces comportent des surfaces de contact hélicoïdales. Grâce à la disposition des surfaces de contact des dents, le déclenchement de la clé est activé de manière très fiable lorsque le couple de serrage est atteint. La variation entre les forces mesurées lors de déclenchements successifs est petite. D’autre part, l’usure des dentures est réduite, ce qui permet de garder une précision élevée pendant une durée d’utilisation prolongée.

Description

Description Domaine technique [0001] La présente invention concerne un outil dynamométrique, en particulier, un tournevis ou une clé dynamométrique à déclenchement. Dans un mode de réalisation, l’outil dynamométrique est un tournevis d’horloger.

Etat de la technique et problèmes à l’origine de l’invention [0002] Les tournevis et clés dynamométriques sont utilisés dans de nombreux domaines techniques pour contrôler le couple de serrage des écrous et des vis afin que ceux-ci soient montés de manière optimale. Ces clés peuvent être classées en deux groupes principaux. Dans les clés à déclenchement, la clé contient un mécanisme qui empêche qu’une vis ou un écrou soit serré avec un couple plus élevé que le couple de serrage prédéfini et souhaité. D’autre part, les clés à lecture directe affichent la valeur en cours, mais ne contiennent pas nécessairement un mécanisme de déclenchement. Il convient encore de mentionner que les clés à déclenchement peuvent être à valeur fixe ou réglables.

[0003] Des outils dynamométriques sont divulgués, par exemple, dans les brevets US 7 272 999, US 7 487 700, US 2007/ 0 281 274 et encore US 2009/0 025 851.

[0004] La présente invention concerne plus particulièrement les outils dynamométriques à déclenchement. Afin de déterminer la fiabilité d’un tel outil, l’on peut conduire une série de mesures et enregistrer la valeur précise du couple de serrage lors d’un déclenchement. L’on peut alors observer que les tournevis que l’on trouve actuellement dans le commerce présentent une plus ou moins grande variabilité entre le couple de serrage souhaité (fixe ou réglé) et le couple de déclenchement mesuré. Le présent inventeur a en particulier effectué des mesures dans le domaine des tournevis d’horloger. Un objet de la présente invention est de réduire la variabilité entre le couple de serrage souhaité et le couple de serrage réellement observé lors de l’utilisation de la clé de manière répétitive.

[0005] Un autre objet de l’invention est de diminuer l’usure des roues dentées qui sont généralement utilisées dans le mécanisme de déclenchement des clés dynamométrique. Le présent inventeur a constaté que l’usure en raison d’une utilisation répétitive et/ou prolongée de la clé amène une divergence entre le couple de serrage ajusté et celui qui est réellement observé lors du déclenchement. Cette divergence s’agrandit généralement avec le temps en raison de l’usure. Résumé de l’invention [0006] Le présent inventeur a mis en oeuvre un outil dynamométrique comportant un dispositif de déclenchement et/ou de désaccouplement comportant deux roues dentées et/ou deux dentures. Généralement, les roues ou dentures sont coaxiales et agencées de façon à pouvoir s’engrener frontalement. De manière surprenante, grâce à la forme et/ou les surfaces de contact des dents de ces dentures, il est possible de diminuer l’usure en raison d’une utilisation répétitive de la clé et de diminuer la variabilité entre la valeur de couple de serrage souhaitée et celle qui est observée.

[0007] Dans un aspect, l’invention concerne un outil dynamométrique choisi parmi les clés de serrage et les tournevis, l’outil comportant: - des première et seconde dentures coaxiales, agencées de façon à pouvoir s’engrener frontalement l’une dans l’autre lors de l’utilisation de l’outil; - une structure d’engagement ou une structure de connexion permettant de rendre l’outil solidaire de ladite structure d’engagement, ladite structure d’engagement étant destinée à être mise en contact avec une vis, un boulon, et/ou un écrou lors de l’utilisation de l’outil, afin de permettre la transmission d’un moment de rotation à ladite vis, ledit boulon et/ou ledit écrou par ledit outil dynamométrique; - une structure de préhension, destinée à être tenue dans la main d’un utilisateur ou par un bras robotique et permettant d’appliquer ledit moment de rotation; - une structure flexible et/ou souple, reliée à ladite première denture de façon à exercer une force déterminée sur ladite première denture et à permettre un déplacement de ladite première denture quand ladite première denture est soumise à une force en direction opposée à ladite force déterminée et quand ladite force en direction opposée dépasse la valeur de la force déterminée.

[0008] Dans un aspect, l’invention concerne un outil dynamométrique choisi parmi les clés de serrage et les tournevis, l’outil comportant: - des première et seconde dentures coaxiales, agencées de façon à pouvoir s’engrener frontalement l’une dans l’autre lors de l’utilisation de l’outil; - une structure d’engagement et/ou un organe de connexion permettant de rendre l’outil solidaire de ladite structure d’engagement, ladite structure d’engagement étant destinée à être mise en contact avec une vis, un boulon, et/ou un écrou lors de l’utilisation de l’outil, afin de permettre la transmission d’un moment de rotation à ladite vis, ledit boulon et/ou ledit écrou par ledit outil dynamométrique; une structure de préhension, destinée à être tenue dans la main d’un utilisateur ou par un bras robotique et permettant d’appliquer ledit moment de rotation; - une structure flexible et/ou souple, reliée à ladite première denture de façon à exercer une force déterminée sur ladite première denture et à permettre un déplacement de ladite première denture quand ladite première denture est soumise à une force en direction opposée à ladite force déterminée et quand ladite force en direction opposée dépasse la valeur de la force déterminée; caractérisé en ce que une dent de ladite première denture comporte des première et une seconde faces, agencées à être en contact avec des première et seconde faces, respectivement, d’une dent de ladite seconde denture, lorsque l’outil est en position de repos, en ce que lesdites première et seconde faces comportent des surfaces inclinées par rapport à un plan axial, et en ce que lesdites premières faces et/ou lesdites secondes faces comportent des surfaces de contact torsadées.

Description des dessins [0009] Les caractéristiques et les avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d’une forme d’exécution préférentielle, donnée uniquement à titre d’exemple, nullement limitative en se référant aux figures schématiques dans lesquelles:

La fig. 1 montre un outil dynamométrique sous la forme d’une clé d’horloger conformément à un mode de réalisation de l’invention.

La fig. 2 montre des vues en élévation de divers modes d’exécution de dentures coaxiales qui peuvent être utilisées pour réaliser un outil dynamométrique selon un mode de réalisation de l’invention. Les dentures montrées dans les panneaux A, B, C se distinguent au niveau de l’angle entre les deux faces de contact des dents et l’horizontale (le plan transversal). Ces angles déterminent, en combinaison avec un élément élastique, les valeurs du couple de serrage et/ou desserrage de l’outil dynamométrique.

La fig. 3 montre les dentures décrites par rapport à la fig. 2 en noir et blanc.

La fig. 4 montre les dentures des fig. 2 et 3 dans une position d’engrenage frontal, comme c’est le cas quand l’outil comportant les dentures est dans une position de repos ou dans une position d’utilisation lorsque le couple de serrage est au-dessous de la valeur de déclenchement ou de désaccouplement.

La fig. 5 est une vue de dessus et en perspective d’une première denture de l’outil dynamométrique selon un mode de réalisation de l’invention.

La fig. 6 est une vue en perspective montrant en agrandi une dent de la denture montrée à la fig. 5.

La fig. 7 est une vue frontale sur les dentures selon un mode de réalisation de l’invention.

La fig. 8 est un agrandi d’un extrait de la fig. 6, montrant une vue frontale d’une dent d’une denture de l’outil selon un mode de réalisation de l’invention.

Description détaillée des modes de réalisation préférés [0010] La présente invention concerne un outil dynamométrique choisi parmi les clés de serrage et les tournevis. Dans un mode de réalisation préféré, l’outil est un tournevis d’horloger. Dans un mode de réalisation préféré, l’outil est une clé ou un tournevis à déclenchement.

[0011] A titre d’exemple, la fig. 1 montre un tournevis d’horloger 10 conformément à un mode de réalisation de l’invention. Le tournevis 10 a une forme longitudinale et comporte un manchon extérieur 5 comportant un élément essentiellement tubulaire. L’élément tabulaire 5 est fermé vers sa première extrémité (ou son extrémité supérieure) par une tête d’appui 31, réalisée sous forme d’une virole insérée dans le manchon 5. Vers son extrémité opposée, montrée en bas à la fig. 1, le tournevis comprend une structure de connexion 4.

[0012] Le manchon extérieur 5 fonctionne comme structure de préhension, car elle est destinée à être tenue dans la main d’un utilisateur ou par un bras robotique. Le manchon permet de saisir l’outil et d’appliquer ledit moment de rotation. L’utilisateur peut tenir le manchon 5 par ses doigts et appliquer un couple en faisant tourner le tournevis axialement, autour de son axe longitudinal.

[0013] La structure de connexion 4 et agencé de façon à permettre de rendre le tournevis 10 solidaire d’une structure d’engagement (non montrée). On entend, par «structure d’engagement» toute structure comportant une forme adaptée à un type de vis ou écrou particulier, par exemple des vis à tête fendue, cruciforme Philips, cruciforme Pozidriv, Torx,

Tri-Wing, à pan creux, par exemple. Dans le cas d’une clé dynamométrique, la structure d’engagement est adaptée à un écrou, par exemple, à un écrou hexagonal, écrou carré, pour ne mentionner que quelques-uns.

[0014] La structure d’engagement peut être disposée à l’extrémité d’une tige, dont l’extrémité opposée est adaptée à être reçue par la structure de connexion 4. La structure de connexion comprend une logement 34 pour la structure d’engagement. A ces fins, la structure de connexion 4 peut comporter une ouverture 32, adaptée à recevoir la tige de la structure d’engagement. Le trou latéral 33 est taraudé et permet de fixer ladite tige à l’aide d’une vis insérée par l’ouverture 33. Dans un mode de réalisation, la tige peut avoir une section non-circulaire, par exemple carrée ou hexagonale, afin d’être bloquée en rotation dans la structure de connexion 4.

[0015] Les éléments qui permettent au tournevis d’accomplir sa fonction de dynamomètre se trouvent de préférence à l’intérieur de l’outil, par exemple dans l’espace ménagé dans le tube du manchon extérieur 5. Le tournevis 10 comprend notamment un dispositif de déclenchement ou de désaccouplement 30, qui comprend deux roues dentées 41, 42, dont les dentures 1,2, sont agencées de façon à pouvoir s’engrener l’une dans l’autre.

[0016] Avant de discuter le dispositif de déclenchement, il convient de noter que, dans le mode de réalisation montré, les première et seconde roues dentées 41, 42 sont coaxiales et agencées de façon à pouvoir s’accoupler frontalement l’une dans l’autre par le biais de leurs première et seconde dentures 1,2, respectives. Ce type d’accouplement permet de placer les roues dans un encombrement minimal. Les dents de ces roues sont orientées sur un cercle en direction axiale, permettant un engrenage frontal des première et seconde roues dentées. Ce type d’engrenage frontal est également connu de la «denture Hirth».

[0017] Les premières et seconde roues dentées 41, 42, peuvent elles-mêmes être réalisées sous forme de cylindres creux et/ou de tubes, logés axialement dans le logement fourni par le manchon extérieur 5. Les première et seconde roues dentées peuvent, par exemple, être visualisées en tant qu’un tube dont une des extrémités est crénelée, ladite extrémité du tube formant ainsi une denture. Les première et seconde dentures 1, 2, en particulier les caractéristiques des dents, seront décrites en détail plus loin ci-dessous.

[0018] Dans le tournevis montré à la fig. 1, la seconde roue dentée 42 se trouve axialement au-dessous la première roue dentée 41. La seconde roue dentée 42 fonctionne ainsi comme butée inférieure en direction axiale pour la première roue dentée 41 et la retient dans son logement dans le manchon 5.

[0019] Dans le dispositif de déclenchement montré, la première roue dentée 41 est solidaire en rotation par rapport au manchon 5, mais elle peut se déplacer axialement dans le manchon 5, guidée par ce dernier, au moins le long d’une distance prédéfinie. Le manchon extérieur 5 et la première roue 41 sont bloqués en rotation par des rainures/nervures conjuguées.

[0020] Par exemple, la première roue dentée 41 peut comporter, sur sa surface cylindrique extérieure, des rainures longitudinales, en direction axiale, agencées à recevoir des nervures longitudinales, disposées sur la surface intérieure du manchon 5, ou vice versa.

[0021] D’autre part, la seconde roue dentée 42, est rendue solidaire en rotation de la structure de connexion 4. Dans le mode de réalisation montré, la structure de connexion 4 comprend une tige 36, sur laquelle la seconde roue tabulaire 42 est emmanchée et rendue solidaire en rotation par des nervures/rainures conjuguées. Comme la seconde roue dentée 42 n’est pas rendue solidaire en rotation du manchon 5, elle, ainsi que la structure de connexion 4 dont elle est solidaire en rotation, peuvent effectuer une rotation par rapport au manchon extérieur 5.

[0022] Alors que l’ensemble formé par la structure de connexion 4 et la seconde roue dentée 42 peut, en principe, effectuer une rotation par rapport au manchon 5, cet ensemble est bloqué en direction axiale. En revanche, la première roue dentée peut se déplacer en direction axiale, mais est bloquée en rotation par rapport au manchon 5.

[0023] Le dispositif de déclenchement comprend également le ressort 6, qui est tenu en compression entre d’une part la vis 37, et d’autre part la première roue dentée 41. Une extrémité du ressort 6, l’extrémité inférieure selon la fig. 1, repose notamment sur une surface d’appui 38, disposée à l’extrémité opposée de la première denture 1 sur le tube comportant ladite première roue dentée 41.

[0024] La vis 37, qui contient la surface d’appui pour l’extrémité supérieure du ressort 6, est insérée et retenue dans le manchon 5, ce dernier comportant un taraudage afin de recevoir ladite vis 37. La vis 37 est accessible depuis l’ouverture supérieure du tournevis, suite à l’enlèvement de la virole 31, cette dernière fonctionnant comme bouchon de fermeture du manchon extérieur 5.

[0025] Le couple de serrage d’un outil dynamométrique correspond à une valeur déterminée ou prédéfinie. Lorsque le moment de rotation appliqué par un utilisateur atteint ou dépasse ladite valeur déterminée, le moment de rotation n’est plus transmis à la vis, en raison du déclenchement du dispositif de déclenchement, plus précisément en raison d’un désaccouplement des première et seconde dentures 1,2.

[0026] L’homme du métier comprendra que, dans un tournevis dynamométrique comme montré à la fig. 1, la valeur du couple de serrage est déterminée en partie par la force exercée par le ressort 6 en direction axiale sur la première roue dentée 41, cette dernière étant ainsi forcée en position d’accouplement frontal avec la seconde roue dentée 42. D’autre part, la valeur du couple de serrage est déterminée par la géométrie des surfaces de contact des première et seconde dentures, comme cela sera décrit plus loin ci-dessous.

[0027] Lorsqu’un utilisateur serre une vis à l’aide du tournevis 10, un moment de rotation est transmis du manchon, tenu dans la main de l’utilisateur, à travers les roues dentées 41,42 et engrenées, à l’organe de connexion 4, et de l’organe de connexion à la structure d’engagement et enfin à la vis. En revanche, quand le moment de rotation appliqué par l’utilisateur dépasse le couple de serrage, la seconde roue 42 se déplace en rotation par rapport à la première roue dentée 41, en poussant cette dernière en direction axiale contre la force du ressort 6. Ce déplacement en rotation entre les première et seconde roues dentées 41,42 caractérise le déclenchement. Lorsque le moment de rotation appliqué dépasse la valeur du couple de serrage, ledit moment de rotation n’est plus transmis à lavis en raison du désaccouplement, c’est-à-dire la rotation relative entre les roues dentées 41,42.

[0028] Comme mentionné ci-dessus, les clés à déclenchement peuvent être à valeur fixe ou réglables. Conformément à un mode de réalisation préféré de l’invention, le couple de serrage de l’outil dynamométrique est réglable. Dans le cas du tournevis montré à la fig. 1, le réglage peut s’effectuer par le vissage et le dévissage de la vis 37, ce qui détermine la position axiale de la vis 37 dans le manchon 5. Comme la vis contient l’appui pour le ressort 6, cette position d’appui détermine le niveau de compression du ressort 6 et par conséquent là force exercée par ce dernier en direction axiale, tenant les deux roues dentées en position d’accouplement. Plus le ressort est compressé, plus la valeur du couple de serrage du tournevis est grande.

[0029] Il convient encore de mentionner que le tournevis montré à la fig. 1 comporte un organe de connexion 4, permettant de rendre le tournevis 10 solidaire de la structure d’engagement (non-montrée). Comme indiqué, la structure d’engagement comprend la partie dont la forme et/ou la géométrie permet d’appliquer un moment de rotation à une vis ou à un écrou et donc d’entrainer la vis ou l’écrou en rotation afin de le serrer et/ou le desserrer. Par exemple, dans un tournevis à bout plat, la structure d’engagement correspond au bout plat qui est inséré dans la tête d’une vis à tête fendue.

[0030] Dans le mode de réalisation montré à la fig. 1, la structure d’engagement peut être enlevée et remplacée, par exemple en fonction de la vis à serrer, ou lorsque la structure d’engagement est abîmée. Dans ce cas, le même tournevis 10 peut être utilisé pour serrer différents types devis ou des vis de tailles différentes, en utilisant la structure d’engagement appropriée.

[0031] Dans un mode de réalisation alternatif de l’invention, la structure d’engagement est solidaire du tournevis et ne peut pas être remplacée. Dans ce cas, la seconde roue dentée peut être directement solidaire en rotation de la structure d’engagement. En d’autres termes, l’organe de connexion 4 et la structure d’engagement peuvent être réalisés en une seule pièce.

[0032] Le présent inventeur a constaté que la précision et la fiabilité d’un outil dynamométrique dépendent de la géométrie des dents desdites première et seconde denture 1,2, et en particulier de la géométrie, forme et/ou disposition des surfaces de contact des dents.

[0033] La géométrie des dentures selon les modes de réalisation préférés sera discutée plus en détail avec référence aux fig. 2 à 8.

[0034] Les fig. 2 et 3 montrent trois exemples de paires de dentures frontales et axiales A, B et C qui se distinguent entre eux au niveau de la forme et/ou du profil des dents des dentures. A titre d’illustration, les dentures sont montrées écartées. A la fig. 4, les première et seconde dentures 1,2 sont engrenées l’une dans l’autre, comme c’est le cas lorsque l’outil 10 est en repos ou encore lorsque l’outil est utilisé pour serrer une vis ou un écrou, et le moment de rotation appliqué est inférieur à la valeur du couple de serrage.

[0035] La fig. 5 est une vue frontale en perspective et de dessus d’une denture 1, conformément à un mode de réalisation de l’invention. On peut bien voir l’orientation axiale des dents 14, disposées à l’extrémité d’un tube 13. Le tube 13 comportant la denture 1 forme une roue dentée 41. Un rebord annulaire 25 est disposé à l’intérieur de la denture 1, à l’extrémité du tube 13.

[0036] Dans le cas de la seconde roue dentée 42, qui contient également un rebord 25', ce rebord peut servir comme surface d’appui, par exemple pour retenir la roue dentée 42. Comme on peut le voir sur la fig. 1, l’organe de connexion 4 comporte, sur sa tige 36, un renflement annulaire 43. Ce renflement repose sur le rebord annulaire 25, bloquant ainsi la seconde roue dentée 42 axialement, empêchant un déplacement de la roue vers le haut. Vers son extrémité inférieure, la seconde roue dentée 42 repose sur un bord annulaire 44 agencé dans le logement du manchon extérieur 5. Ainsi, la seconde roue dentée 42 ne peut se déplacer axialement.

[0037] La fig. 6 est l’extrait A de la fig. 5, montrant plus en détail une dent 14 de la première denture 1. Chaque dent comporte des première et seconde faces ou surfaces 11,12, qui sont en contact avec les faces complémentaires 11', 12' (non-montrées) des dents de la seconde denture 2, lorsque cette dernière est en engrenage avec la première denture 1. Il convient de noter que les première et seconde dentures 1, 2, sont de préférence identiques, afin de permettre un engrenage optimal. En d’autres termes, les dents de la première denture 1 ont de préférence la même géométrie que les dents de la seconde denture 2, au moins en ce qui concerne les surfaces de contact, et/ou les éléments qui permettent l’accouplement des roues dentées.

[0038] Dans le présent descriptif, les expressions «face» et «surface» sont utilisées de façon interchangeable pour désigner les première et seconde faces 11,12 d’une dent 14. Le terme «flanc» est également connu pour désigner une zone de contact de la dent d’une roue dentée avec une autre dent.

[0039] Dans le présent descriptif, le signe prime (’) est utilisé pour référer à un élément structurel correspondant de la seconde denture. Par exemple, «la première surface de contact 11 d’une dent de la première denture 1 est en contact avec la première surface de contact 11 ' de la seconde denture 2». Les éléments structurels de la seconde denture 2 ne sont généralement pas montrés dans les dessins, et par conséquent les numéros de référence correspondants (11 ', 12', 25') n’y apparaissent pas.

[0040] Dans une direction radiale, perpendiculaire à l’axe général des roues dentées 41, 42, chaque dent 14 est de préférence délimitée par les surfaces intérieure et extérieure 21,22. Une première surface de contact 11 est ainsi délimitée, en direction radiale, par les surfaces intérieures et extérieures. Les arrêtes extérieure et intérieure 16 et 17 constituent ou démarquent de préférence cette limitation. En direction axiale, la première surface de contact 11 est délimitée, par le sommet 15 de la dent. Vers le bas, la première surface de contact 11 peut être délimitée par un creux 23, qui sépare et/ou relie les dents 14 d’une denture.

[0041] De manière similaire, la seconde surface de contact 12, se trouvant opposée à la première surface de contact 11 d’une même dent 14, est délimitée, en direction radiale, par les surfaces intérieure et extérieure 21, 22, et en direction axiale vers le haut par le sommet 15, et vers le bas par un creux 23 qui sépare les dents de la denture.

[0042] Dans un mode de réalisation, la dent 14, 14' d’une denture comporte un sommet 15 reliant lesdites première et second faces 11, 12, 11', 12' d’une dent, ledit sommet 15 étant arrondi ou aplati, de préférence arrondi. Dans le cas d’un sommet aplati, la pointe de la dent est plate et peut comporter une surface parallèle au plan transversal.

[0043] Dans un mode de réalisation, la surface de la face de contact 11, 11 ' est supérieure à la surface de ladite seconde face de contact face 12,12'.

[0044] Lorsque les première et second dentures 1,2 sont accouplées, les premières surfaces de contact 11 des dents 14 de la première denture 1 sont en contact avec les premières surfaces de contact 11 ' de la seconde denture 2. De même, les secondes surfaces de contact 12 des dents de la seconde denture 2 sont en contact avec les secondes surfaces de contact 12' de la première denture 1. Lorsque la première roue dentée 41 effectue une rotation par rapport à la seconde roue dentée 42, les dents glissent sur leurs première ou seconde surfaces de contact respectives 11,11', 12, 12', selon la direction de la rotation, comme montré à la fig. 7.

[0045] Comme on peut le voir sur les fig. 5 et 6, les surfaces de contact 11, 12 ne sont pas planes. Dans un mode de réalisation, au moins la première ou la seconde surface de contact 11,12, n’est pas plane, de préférence les deux surfaces de contact d’une dent et/ou des dents d’une denture 1, 2 ne sont pas planes.

[0046] Conformément à un mode de réalisation préféré de l’invention, au moins une des deux surfaces de contact d’une dent de la denture est hélicoïdale et/ou torsadée. La surface légèrement hélicoïdale et/ou torsadée est montrée aux fig. 5, 6 et encore à la fig. 7, dans lesquelles la disposition de la première surface de contact 11 est reconnaissable.

[0047] Il convient de préciser, à ce stade, que la roue dentée de l’invention ne comporte pas ou pas nécessairement une denture hélicoïdale. Dans l’état de la technique, les dentures hélicoïdales comportent des dents dont la génératrice de forme est une ligne hélicoïdale de même axe que l’axe de rotation, rappelant parfois le filetage d’une vis. Dans ce cas, il s’agit de dentures dans lesquels les dents sont essentiellement orientées en direction radiale et non pas en direction axiale comme c’est le cas selon un mode de réalisation de la présente invention. Contrairement aux dentures hélicoïdales de l’état de la technique, la denture de la présente invention est de préférence une denture permettant un accouplement frontal, en direction axiale, et les faces de contact 11, 11' des dents sont légèrement hélicoïdales.

[0048] La première surface de contact 11, 11' hélicoïdale est agencée de façon à permettre aux dents de rester en contact étroit sur la surface de contact lorsqu’une des roues dentées effectue une rotation par rapport à l’autre. La surface hélicoïdale a comme effet la diminution de cisaillement en raison de la rotation, parce que les surfaces restent parallèles, et/ou restent complémentaires lors de la rotation.

[0049] A ce stade il convient de noter que, lors d’une rotation d’une roue dentée par rapport à l’autre, une des deux roues effectue en même temps un mouvement en direction axiale, afin de permettre ladite rotation quand le couple de serrage est dépassé. Quand les surfaces de contact entre deux dents voisines sont planes, comme c’est le cas dans les tournevis dynamométriques connus, la combinaison des deux mouvements relatifs, la rotation et le déplacement axial concomitant, engendre des forces de friction localement très élevées, par exemple entre un point de la surface de contact 11 d’une première dent et un point sur le sommet 15' de l’autre dent, sur laquelle la première dent glisse.

[0050] Selon l’invention, une plus grande partie des surfaces de deux dents engrenées reste de préférence en contact lors de la rotation, et par conséquence la friction effectuée par une dent en rotation sur la surface de contact de l’autre dent sur laquelle elle glisse, est distribuée sur une plus grande surface et est donc plus régulière. Pour cette raison, une usure résultant d’une friction élevée sur quelques points ou arrêtes des dentures de l’état de la technique, est diminuée.

[0051] Grâce à la disposition des surfaces de contact des dents conformément à l’invention, le déclenchement de la clé est activé de manière très fiable lorsque le couple de serrage est atteint. La variation entre les forces mesurées lors de déclenchements successifs est petite. D’autre part, l’usure des dentures est réduite, ce qui permet de garder une précision élevée pendant une durée d’utilisation prolongée.

[0052] Dans un mode de réalisation de l’invention, l’une des deux surfaces de contact d’une dent, par exemple la seconde surface de contact 12, 12', est plane.

[0053] Une surface plane est choisie, par exemple, lorsque la surface de contact est essentiellement verticale, c’est-à-dire dans le plan à la fois radial et axial. Un tel plan s’étend de préférence le long de l’axe de la rotation centrale 20 (fig. 2 et 5). Dans ce cas, l’outil 10 comporte la caractéristique dynamométrique dans un sens de rotation, par exemple dans le sens de serrage, mais n’est pas dynamométrique dans l’autre sens, typiquement le desserrage. Dans beaucoup d’outils dynamométrique, un couple de serrage s’applique seulement au serrage, mais non pas au desserrage. C’est le cas quand il n’y a pas lieu de craindre des dommages aux pièces concernées lors du desserrage.

[0054] Selon un mode de réalisation préféré, le couple de serrage est le couple déterminé en direction de la montre, et le couple de desserrage se réfère au couple dans le sens inverse.

[0055] Dans un autre mode de réalisation, l’outil dynamométrique de l’invention comporte un couple de serrage spécifique et/ou limite et un couple de desserrage spécifique et/ou limite. Dans ce cas, aucune des deux surfaces de contact 11,12 d’une dent est verticale/axiale, c’est-à-dire aucune des deux surfaces de contact peut être alignée dans un plan axial-radial. Il s’agit d’un mode de réalisation préféré, montré dans les dessins.

[0056] Dans le cas du mode de réalisation préféré, les première et seconde surfaces de contact 11,12 d’une dent 14 sont inclinées par rapport au plan transversal et également par rapport au plan axial-radial. Cependant, selon un mode de réalisation préféré, le couple de serrage est différent du couple de desserrage. De préférence, le couple de desserrage est plus élevé que le couple de serrage. Pour cette raison, l’angle d’inclinaison de la première surface de contact 11 est différent de l’angle d’inclinaison de la seconde surface de contact 12.

[0057] Dans le mode de réalisation montré aux fig. 5-7, la première surface de contact 11 est moins inclinée, par rapport au plan transversal, que la seconde surface de contact 12. Le couple limite défini par la seconde surface 12, combiné avec les caractéristiques du ressort 6, sera plus élevé que le couple limite associé à la première surface de contact 11. Si l’on considère que la première surface 11 définit (ensemble avec le ressort 6) le couple de serrage et la seconde surface 12, le couple de desserrage, il devient clair que la roue dentée montrée à la fig. 5 correspond à la première roue dentée 41 du tournevis dynamométrique montré à la fig. 1. La fig. 5 montre la première roue dentée 41 en position inverse par rapport à sa position dans le tournevis de la fig. 1. Aux fig. 7-8, la première roue dentée 41 est montrée dans la même orientation qu’à la fig. 1.

[0058] Une conséquence de la forme hélicoïdale et/ou torsadée de la première surface de contact 11, et de préférence également de la seconde surface de contact 12, est que l’angle entre la surface de contact et le plan transversal (horizontal dans les dessins) ne correspond pas à une valeur d’angle fixe. Afin d’illustrer la nature des angles des surfaces de contact, la fig. 8 montre les droites correspondantes sur lesquelles se trouvent les arrêtes des surfaces de contact 11, 12.

[0059] La fig. 8 montre une dent 14 en vue frontale et/ou en élévation depuis l’extérieur, en direction radiale. La dent 14 est ainsi visualisée en deux dimensions, correspondant à une projection de la dent 14 sur un plan axial ou un plan longitudinal et tangentiel, perpendiculaire à l’axe radial de l’observateur. Dans cette vue, la courbe et/ou l’inflexion des arrêtes intérieures et extérieures 16-19, provenant de la section circulaire de la roue dentée, n’est pas visible en raison de la perspective. En d’autres termes, la courbure est éliminée par le choix de la position de l’observateur de la projection en deux dimensions de la dent 14. Dans cette vue, les arrêtes extérieures 16, 18 et intérieures 17, 19 de la première et/ou deuxième surface 11, 12 comportent chacune des droites et/ou des segments d’une droite. Selon l’invention, de préférence une partie des arrêtes susmentionnées apparait comme le segment d’une droite dans une vue correspondant à celle de la fig. 8.

[0060] Les caractéristiques des arrêtes 16-19 décrites ci-après, par exemple en termes d’angles α, β, λ, δ, s’appliquent à la perspective de la dent 14 selon la fig. 8.

[0061] Dans un mode de réalisation de l’invention, pour l’homme du métier observant une dent 14 en vue frontale, en élévation comme illustré par la fig. 8, au moins une partie de l’arrête extérieure 16 et/ou au moins une partie de l’arrête intérieure 17 de la première surface de contact 11 est un segment d’une droite et/ou une droite.

[0062] Dans un mode de réalisation de l’invention, pour l’homme du métier observant une dent 14 en vue frontale, en élévation comme illustré par la fig. 8, au moins une partie de l’arrête extérieure 18 et/ou au moins une partie de l’arrête intérieure 19 de la seconde surface de contact 11 est un segment d’une droite et/ou une droite.

[0063] Dans un mode de réalisation de l’invention, l’arrête extérieure 16 de ladite première surface 11, 11' de ladite dent est plus longue qu’une arrête intérieure 17 de ladite première surface 11, 11'. Ceci s’applique également lorsque lesdites arrêtes sont observées en projection comme illustré par la fig. 8.

[0064] Dans un mode de réalisation, l’arrête extérieure 18 de ladite seconde surface 12, 12' de ladite dent est plus longue qu’une arrête intérieure 19 de ladite seconde surface 12, 12'. Ceci s’applique également lorsque lesdites arrêtes sont observées en projection comme illustré par la fig. 8.

Claims (10)

[0065] Comme mentionné à lafig. 8, l’arrête extérieure 16 de la première surface de contact 11 apparaît corn me le segment d’une droite, dont l’intersection avec le plan transversal 26 délimite l’angle a. L’arrête intérieure 17 se trouve sur une droite montrée en pointillé à la fig. 8, qui enferme l’angle ß par rapport au plan transversal 26. [0066] De préférence, les arrêtes intérieure et extérieure 16, 17 de la première surface de contact 11 ne sont pas des parallèles. [0067] De préférence, les arrêtes intérieure et extérieure 18, 19 de la seconde surface de contact 12 ne sont pas des parallèles. [0068] Dans le mode de réalisation illustré, la seconde surface de contact est également hélicoïdale. Pour cette raison, l’arrête extérieure 18 et le plan transversal forment entre eux l’angle γ. L’angle δ est formé entre l’arrête intérieure 19 et le plan transversal. [0069] Dans le cadre du présent descriptif, l’angle formé entre la première surface de contact 11 et la plan transversal 26 est considéré comme étant (α + β)/2. Par analogie, l’angle (enfermé) formé entre la seconde surface de contact 12 et le plan transversal 26 est considéré comme étant (γ+ δ)/2. [0070] Selon un mode de réalisation de l’invention, 90° > a > 5° et 90° > β > 5°. De préférence 60° > a > 10° et 65° > β > 15°, encore de préférence 55° > a > 20° et 60° > β > 25°. [0071] Selon un mode de réalisation de l’invention, 90° > γ> 10° et 90° > δ > 10°. De préférence 70° >γ> 15° et 75° > δ > 20°, encore de préférence 65° > γ > 20° et 70° > δ > 25°. [0072] Selon un mode de réalisation, γ> a; et γ, a Φ 0, c’est-à-dire, γ et a sont tous les deux, indépendamment l’un de l’autre, différents de 0. [0073] Selon un mode de réalisation, δ > β; et δ, β φ 0. [0074] Selon un mode de réalisation, (γ+ δ) > (α + β). [0075] Selon un mode de réalisation, α, β > 15° (c’est-à-dire que chacun des deux angles est, indépendamment l’un de l’autre, supérieur à 15°), de préférence > 20°, et encore de préférence > 25°, même > 30°. [0076] Dans un mode de réalisation, α + x = γ, x étant de 5° à 40°, de préférence de 7° à 30°, encore de préférence de 10° à 25°. [0077] Dans un mode de réalisation, β + γ = δ, y étant de 5° à 40°, de préférence de 7° à 30°, encore de préférence de 10° à 25°. [0078] Dans un mode de réalisation préféré, 15° > (β-α) > 0, de préférence 10° > (β-α) > 0, et encore de préférence 6° > (β-α) > 0. [0079] Dans un mode de réalisation, 15° > (δ-γ) >0, de préférence 10° > (δ-γ) >0, et encore de préférence 6° > (δ-γ) >0. [0080] Dans un mode de réalisation, l’angle a entre l’arrête extérieure 16 de ladite première surface 11, 11' et un plan 26 perpendiculaire à la direction axiale, est inférieur à l’angle β entre l’arrête intérieure 17 de ladite première surface 11, 11 ' et ledit plan perpendiculaire 26. [0081] Dans un mode de réalisation, angle γ entre l’arrête extérieure 18 de ladite seconde surface 12, 12' et un plan 26 perpendiculaire à la direction axiale, est inférieur à l’angle δ entre l’arrête intérieure 17 de ladite seconde surface 12, 12' et ledit axe perpendiculaire 26. [0082] Comme l’homme du métier comprendra, la différence entre les angles a et β est le résultat (et/ou l’expression) de la surface hélicoïdale de la première surface de contact 11. De manière analogue, la différence entre les angles γ et δ est le résultat de la surface hélicoïdale de la seconde surface de contact 11. [0083] L’homme du métier pourra choisir les angles α, β, γ, δ indépendamment de façon à obtenir un résultat particulier souhaité, par exemple un couple de serrage et/ou de desserrage particulier, adapté à l’application de l’outil dynamométrique. Revendications

1. Outil dynamométrique (10) comportant: - des première et seconde dentures (1,2) coaxiales, agencées de façon à pouvoir s’engrener frontalement l’une dans l’autre lors de l’utilisation de l’outil (10); - une structure d’engagement (3) et/ou un organe de connexion (4) permettant de rendre l’outil (10) solidaire de ladite structure d’engagement (3), ladite structure d’engagement (3) étant destinée à être mise en contact avec une vis, un boulon, et/ou un écrou lors de l’utilisation de l’outil, afin de permettre la transmission d’un moment de rotation à ladite vis, ledit boulon et/ou ledit écrou par ledit outil dynamométrique; - une structure de préhension (5), destinée à être tenue dans la main d’un utilisateur ou par un bras robotique et permettant d’appliquer ledit moment de rotation; - une structure flexible et/ou souple (6), reliée à ladite première denture (1) de façon à exercer une force déterminée sur ladite première denture (1) et à permettre un déplacement de ladite première denture (1) quand ladite première denture est soumise à une force en direction opposée à ladite force déterminée et quand ladite force en direction opposée dépasse ladite force déterminée; caractérisé en ce que - une dent (14) de ladite première denture (1) comporte des première et une seconde faces (11, 12), agencées à être en contact avec des première et seconde faces (11', 12'), respectivement, d’une dent (14') de ladite seconde denture (12) lorsque l’outil est en position de repos, en ce que lesdites première et/ou seconde faces (11, 12, 11', 12') comportent des surfaces inclinées par rapport à un plan axial, et en ce que lesdites premières faces (11, 11') et/ou lesdites secondes faces (12, 12') comportent des surfaces de contact hélicoïdales.

2. L’outil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite dent (14,14') comporte un sommet (15) reliant lesdites première et second faces (11,12,11 ', 12) d’une dent, ledit sommet (15) étant arrondi ou aplati, de préférence arrondi.

3. L’outil (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans une vue en élévation montrant la dent en deux dimensions, au moins une partie d’une arrête extérieure (16) de ladite première surface (11, 11') de ladite dent, et/ou au moins une partie d’une arrête intérieure (17) de ladite première surface (11, 11'), est un segment d’une droite.

4. L’outil (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une arrête extérieure (16) de ladite première surface (11, 11') de ladite dent est plus longue qu’une arrête intérieure (17) de ladite première surface (11, 111).

5. L’outil (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un angle (a) entre l’arrête extérieure (16) de ladite première surface (11, 11') et un plan (26) perpendiculaire à la direction axiale, est inférieur à l’angle (ß) entre l’arrête intérieure (17) de ladite première surface (11, 11 ') et ledit plan perpendiculaire (26).

6. L’outil (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’un angle (γ) entre l’arrête extérieure (16) de ladite seconde surface (12, 12') et un axe (20) perpendiculaire à la direction axiale, est inférieur à l’angle (δ) entre l’arrête intérieure (17) de ladite seconde surface (12, 12') et ledit axe perpendiculaire (20).

7. L’outil (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites première et seconde surfaces de contact (11, 12) sont inclinées par rapport à un plan axial.

8. L’outil (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit outil étant choisi parmi les clés de serrage et les tournevis.

9. L’outil (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit outil étant un tournevis.

10. L’outil (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, ledit outil étant un tournevis d’horloger.