On connaît déjà des tournevis à moteur électrique spécialement agencés de façon à pouvoir être utilisés pour le montage de piéces fabriquées en série. En général, ils sont équipés d'un dispositif d'aspiration d'air et l'extrémité de la mèche est entourée d'un canon mobile contre l'action d'un ressort. Un systéme d'aspiration d'air permet de saisir la vis par engagement de sa tête dans le canon d'aspiration et de la maintenir solidaire du tournevis jusqu'au moment où sa tige est engagée dans le taraudage prévu pour la recevoir.
Ces tournevis électriques sont en outre pourvus d'un accouples ment débrayable entre l'arbre qui porte la méche et l'arbre du moteur. Le débrayage de cet accouplement s'effectue lorsqu'un certain couple de résistance est atteint, de sorte que le tournevis permet d'effectuer le serrage des vis avec une force réglable et cela d'une façon reproductible.
Ainsi, la présente invention a pour objet un tournevis à moteur comprenant un arbre porte-mèche et un accouplement à couple limite entre le moteur et l'arbre, ledit accouplement comprenant deux rochets dont l'un au moins est mobile axialement et pressé par un ressort contre l'autre.
Les rochets d'accouplement utilisés dans les tournevis de ce genre déjà connus présentent des dents triangulaires symétriques, comme le représente la fig. 1 ci-jointe.
Le but de la présente invention est de perfectionner les tournevis de ce genre.
Dans ce but, le tournevis selon l'invention est caractérisé en ce que les dents des rochets d'accouplement présentent un flanc oblique et un flanc orienté selon l'axe de l'arbre.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du tournevis à moteur selon l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique en développement des rochets d'accouplement d'un tournevis usuel,
la fig. 2 est une vue en coupe axiale du tournevis selon l'invention, et
la fig. 3 est une vue analogue à la fig. 1 des rochets d'accouplement du tournevis de la fig. 2.
En commençant la description du tournevis de la fig. 2 par la partie centrale par rapport à laquelle les diverses autres parties sont ajustables, on constate que ce tournevis comprend un corps de palier I dans le passage intérieur duquel sont fixés deux roulements à billes étanches 2 et 3. Ces roulements supportent un arbre porte-méche 4 monté de façon à pouvoir tourner librement autour de son axe et à être fixé dans une position axiale déterminée par rapport au corps 1. La douille intermédiaire 5 logée entre les paliers à billes 2 et 3 assure leur espacement. Elle est fixée par la vis 6. Le corps 1 présente plusieurs passages longitudinaux 7 que peut traverser l'air aspiré à travers toute la longueur du tournevis par des moyens qui seront décrits plus loin.
A ses deux extrémités, le corps de palier 1 présente des filetages. Celui de son extrémité arriére, c'est-à-dire opposée à la méche, reçoit l'ouverture filetée de l'enveloppe 8 dans la position requise. Cette enveloppe, de forme générale cylindrique, est pourvue d'un couvercle 1 1 sous lequel est logé un petit ressort 12 capable de presser le moteur en direction du corps de palier 1. La tubulure 13 est prévue comme raccord à un tuyau souple d'aspiration d'air, lequel contient aussi l'amenée de courant électrique au moteur 9. La bague 14 intercalée entre le corps du moteur et un épaulement intérieur ménagé dans l'enveloppe 8 pour centrer le moteur, présente une fente radiale 15 par laquelle l'air peut passer.
A son autre extrémité, le corps de palier 1 porte un embout 16 vissé sur son filetage d'extrémité. Cet embout porte lui-même une pièce tubulaire 17 vissée sur un filetage extérieur et constituant un contre-écrou qui permet de bloquer l'embout dans la position désirée. Le logement 18 ménagé à l'extrémité de l'embout présente dans son fond un épaulement 19 sur lequel appuie le rebord extérieur du canon cylindrique 20. Ce dernier présente une portion tubulaire qui traverse une ouverture ajustée ménagée dans le fond de l'embout 16 et son rebord est pressé par un ressort à boudin 21 contre l'épaulement 19. La bague filetée 22 vissée dans le même taraudage que celui qui est engagé sur le filetage du corps 1 ap puie le ressort 21 à son autre extrémité. La bague 22 est bloquée au fond de l'embout 16.
D'autre part, la position du canon 20 par rapport à l'arbre 4 peut être réglée par déplacement du contreécrou 17 et de l'embout 16.
La méche 23 est engagée par son extrémité arrière dans une forure 24 ménagée selon l'axe de l'arbre 4 dans son extrémité tournée en direction de l'embout 16. Cette mèche est fixée par la vis 25. La position de son extrémité 26 en forme de lame destinée à recevoir la tête de la vis est donc fixe par rapport à l'arbre 4 alors que la position de l'extrémité du canon 20 par rapport à la lame 26 peut être réglée de l'extérieur en déplaçant l'embout 16.
Au lieu de la méche 23, on peut évidemment utiliser aussi des mèches en forme de clé à six ou quatre pans ou de toute autre forme correspondant à la tête de la vis. La lame 26 présente un méplat 27. Ainsi, bien que la mèche cylindrique 23 soit ajustée au diamètre interne du canon 20 de façon à coulisser sans jeu et à être guidée dans ce canon, il subsiste un passage entre la paroi du canon et la méche pour l'air qui est aspiré par la tubulure 13. Cet air peut donc passer dans le logement 18 puis dans le passage 7 et enfin autour du moteur, de sorte qu'il peut être utilisé pour maintenir sur la lame 26 la vis qui vient d'être prise par le tournevis dans le récipient contenant la réserve de vis.
Le jeu prévu entre les extrémités du canon d'une part, et de la mèche d'autre part, sera un peu plus grand que dans la partie ajustée, dont le diamètre est un peu plus grand. L'air pourra ainsi passer tout autour de la lame 26 et de la vis qu'elle entraîne en rotation.
Il reste à décrire les moyens prévus pour assurer la rotation de l'arbre 4 à partir du moteur 9. Pour cela, l'arbre 28 du moteur porte une douille d'accouplement 29, de forme cylindrique munie d'un logement interne 30 et dont la paroi présente deux fentes 31.
Cette douille est fixée sur l'arbre 28 par les deux vis 32. Le logement 30 contient un ressort à boudin 33 qui s'appuie d'une part contre le fond du logement et d'autre part contre un rochet entraîneur 34, centré sur un prolongement 35 de l'arbre 4. Le rochet entraîneur 34 est mobile en rotation et en translation sur le bout d'arbre 35.
Le rochet entraîneur 34 porte deux goupilles latérales 36 engagées dans les fentes 31, de sorte qu'il tourne avec l'arbre 28. Il coopère avec un rochet entraîné 37 qui est fixé à l'extrémité arrière de l'arbre 4. Alors que les rochets de ce genre utilisés usuellement dans les tournevis électriques présentent des dents 38 en forme de triangles isocèles comme le montre la fig. 1, les dents 39 des rochets 34 et 37 sont dissymétriques et tronquées. Elles présentent en effet une face frontale 40 qui est plane et perpendiculaire à l'axe de l'accouplement ainsi qu'un flanc oblique 41 et un second flanc 42 qui est contenu dans un plan contenant également l'axe de l'accouplement. Cette denture est donc une denture breguet.
L'arête entre les deux faces 40 et 41 étant parallèle à la face radiale 42a qui limite la dent précédente et qui s'étend en regard du flanc oblique 41, on voit que la forme de la face plane 40 est celle d'un triangle dont la pointe intérieure est située à une certaine distance de l'axe. Toutefois, d'autres variantes d'exécution peuvent également être prévues.
Une première conséquence de cette conformation en denture breguet de l'accouplement débrayable du tournevis décrit est que ce tournevis ne peut pas être utilisé pour visser indifféremment dans le sens dextrogyre ou dans le sens sinistrogyre. Toutefois, le nombre de vis ayant un filetage à gauche est beaucoup plus réduit que celui des vis ayant un filetage à droite. D'autre part, les tournevis électriques sont généralement incorporés à des chaînes de montage plus ou moins automatisées. On pourra donc prévoir des tournevis pour filetage à droite aux emplacements de la chaîne de montage où les vis qu'il y a lieu de mettre en place sont des vis à filetage à droite et des tournevis d'un autre type là où les vis à mettre en place sont à filetage à gauche. La différence entre ces deux types de tournevis réside uniquement dans l'orientation des dentures des deux rochets d'accouplement.
On a constaté d'autre part qu'une autre conséquence de l'utilisation de rochets d'accouplement à denture breguet était que le blocage des vis présentait un degré de fiabilité beaucoup plus grand qu'avec les tournevis à accouplement denté symétrique. En effet, le taux de serrage peut être réglé avec précision en préarmant plus ou moins le ressort 33. Lors de l'utilisation de tournevis à accouplement débrayable ayant des dentures comme les dentures 38, même si le couple de débrayage est réglé au maximum, on rencontre toujours, au contrôle, des vis qui ne sont absolument pas serrées. En revanche, l'utilisation de tournevis ayant des rochets d'accouplement tels que représentés à la fig. 3 conduit à des résultats beaucoup plus réguliers. Toutes les vis sont serrées au même taux et ce taux de serrage correspond exactement au préarmage du ressort 33.
L'explication que l'on peut donner sur cette différence de comportement des deux types d'accouplement décrits est la suivante.
Lorsqu'on utilise un accouplement à dents symétriques, comme celui représenté à la fig. 1, si l'on analyse ce qui se passe lorsque le couple de débrayage est atteint, on s'aperçoit que le rochet entraîneur est tout d'abord repoussé axialement en armant le ressort qui régle la valeur du couple limite. Les pointes de ses dents glissent sur les flancs des dents de l'autre rochet; toutefois, lorsque les pointes des dents ont passé les unes sur les autres, les dents du rochet entraîneur appuient sur les flancs des dents du rochet entraîné qui sont orientés dans le sens de déplacement du rochet entraîneur.
Vu l'inclinaison de ces flancs, le rochet entraîné subit sur chacune de ses dents une force qui est dirigée dans le sens inverse de celui du vissage, de sorte que cette seconde partie du mouvement du rochet entraîneur peut conduire à un desserrage de la vis dans une mesure exactement aussi grande que l'armage atteint lors du glissement du rochet entraîneur sur les dents du rochet entraîné. Dans les systèmes usuels, le blocage est obtenu en majeure partie par l'effet de l'inertie des pièces tournantes.
Il suffit de comparer maintenant les fig. 1 et 3 pour se rendre compte que le désavantage des dents symétriques a été entièrement éliminé. Le taux de serrage maximum est atteint au moment où les épaulements 40 des dents des deux rochets entrent en contact. A ce moment, les deux rochets glissent l'un sur l'autre, puis les dents du rochet entraîneur tombent chacune dans un entredents entre deux dents du rochet entraîné, sans que les flancs orientés selon l'axe commun de l'accouplement ne puissent entrer en contact. Autrement dit, l'effort exercé par le rochet entraîneur sur le rochet entraîné a lieu toujours dans le même sens et non pas alternativement dans un sens et dans l'autre, comme avec les plateaux à denture symétrique.
Cette disposition de la denture des rochets d'accouplement, de même que la possibilité de régler avec précision, de l'extérieur, aussi bien le préarmage du ressort d'accouplement que la position de l'embout 16, et, par conséquent, du canon d'aspiration 20, constitue les avantages principaux du tournevis décrit ci-dessus par rapport aux tournevis électriques du même genre connus antérieurement. Ces avantages pourraient bien entendu être obtenus par les mêmes moyens dans des tournevis comprenant un moteur actionné par d'autres sources d'énergie, par exemple un moteur à air comprimé.