CH720126A1 - Torque screwdriver - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un tournevis dynamométrique (1) agencé pour serrer une vis à un couple de serrage prédéterminé, comprenant un manche (2) présentant un axe longitudinal définissant l'axe de rotation de vissage et un porte-mèche (4) coaxial au manche (2) agencé pour recevoir une mèche (6), le manche (2) et le porte-mèche étant agencés pour pouvoir être mobiles en rotation autour de l'axe de rotation l'un par rapport à l'autre. Le manche (2) et le porte-mèche sont reliés par au moins un organe ressort (14) dont une extrémité est solidaire du manche (2) et l'autre extrémité est solidaire du porte-mèche. Ledit organe ressort (14) est conformé pour exercer sur le manche (2) un couple correspondant à une raideur variable en fonction du déplacement angulaire dudit manche (2) autour de l'axe de rotation dans le sens du vissage, ledit couple exercé par l'organe ressort (14) correspondant à une raideur angulaire positive jusqu'au déplacement angulaire pour lequel le couple exercé par l'organe ressort (14) atteint une valeur maximum choisie pour être égale au couple de serrage prédéterminé puis correspondant à une raideur angulaire négative, de sorte que, lorsqu'un utilisateur transmet un couple de vissage dans le manche (2) pour le vissage, ledit couple de vissage est transmis au porte-mèche par l'intermédiaire de l'organe ressort (14) pendant une phase de serrage pendant laquelle la raideur angulaire de l'organe ressort (14) est positive, et que, une fois le couple de serrage atteint, ledit couple de vissage n'est plus transmis au porte-mèche du fait de la raideur angulaire négative de l'organe ressort (14), entrainant un déplacement angulaire du manche (2) relativement au porte-mèche.The present invention relates to a torque screwdriver (1) arranged to tighten a screw to a predetermined tightening torque, comprising a handle (2) having a longitudinal axis defining the axis of rotation of screwing and a drill bit holder (4) coaxial with the handle (2) arranged to receive a drill bit (6), the handle (2) and the drill holder being arranged to be movable in rotation around the axis of rotation relative to each other. The handle (2) and the wick holder are connected by at least one spring member (14) one end of which is secured to the handle (2) and the other end is secured to the wick holder. Said spring member (14) is shaped to exert on the handle (2) a torque corresponding to a variable stiffness as a function of the angular displacement of said handle (2) around the axis of rotation in the direction of screwing, said torque exerted by the spring member (14) corresponding to a positive angular stiffness up to the angular displacement for which the torque exerted by the spring member (14) reaches a maximum value chosen to be equal to the predetermined tightening torque then corresponding to an angular stiffness negative, so that, when a user transmits a screwing torque into the handle (2) for screwing, said screwing torque is transmitted to the bit holder via the spring member (14) during a phase tightening during which the angular stiffness of the spring member (14) is positive, and that, once the tightening torque is reached, said screwing torque is no longer transmitted to the bit holder due to the negative angular stiffness of the spring member (14), causing an angular movement of the handle (2) relative to the wick holder.
Description
DomainetechniqueTechnical area
[0001] La présente invention concerne un tournevis dynamométrique agencé pour serrer une vis à un couple de serrage prédéterminé, comprenant un manche présentant un axe longitudinal définissant l'axe de rotation de vissage et un porte-mèche coaxial au manche agencé pour recevoir une mèche, le manche et le porte-mèche étant agencés pour pouvoir être mobiles en rotation de centre O autour de l'axe de rotation l'un par rapport à l'autre. [0001] The present invention relates to a torque screwdriver arranged to tighten a screw to a predetermined tightening torque, comprising a handle having a longitudinal axis defining the screwing axis of rotation and a bit holder coaxial with the handle arranged to receive a bit , the handle and the wick holder being arranged to be movable in rotation with center O around the axis of rotation relative to each other.
Etat de la techniqueState of the art
[0002] Un tournevis dynamométrique est un outil manuel qui, comme tout tournevis, permet de serrer et desserrer des vis. Il peut être équipé soit d'une mèche fixe pour être destiné à un seul type de vis, soit d'un porte-mèche sur lequel on monte de manière amovible la mèche de son choix. Ce dernier type de tournevis dynamométrique est plus polyvalent car un seul porte-mèche s'adapte à toutes les formes et tailles d'empreintes de vis. L'avantage d'un tournevis dynamométrique est de pouvoir régler le couple de serrage. Le serrage peut donc être ajusté avec précision pour s'adapter au filetage. Cela permet de serrer suffisamment une vis pour éviter qu'elle ne se desserre par exemple à cause des vibrations, mais également de ne pas trop serrer une vis pour ne pas endommager le filetage et le taraudage. Le tournevis dynamométrique permet également d'obtenir des assemblages vissés à un couple précis et identique pour chaque vis serrée. [0002] A torque screwdriver is a manual tool which, like any screwdriver, allows you to tighten and loosen screws. It can be equipped either with a fixed drill bit to be used for a single type of screw, or with a drill bit holder on which the drill bit of your choice can be removably mounted. The latter type of torque screwdriver is more versatile because a single bit holder accommodates all shapes and sizes of screw sockets. The advantage of a torque screwdriver is that you can adjust the tightening torque. The tightening can therefore be precisely adjusted to fit the thread. This makes it possible to tighten a screw sufficiently to prevent it from loosening for example due to vibrations, but also not to overtighten a screw so as not to damage the thread and tapping. The torque screwdriver also makes it possible to obtain screwed assemblies with a precise and identical torque for each tightened screw.
[0003] Les tournevis dynamométriques disponibles sur le marché utilisent par exemple un système d'encoches dans lequel une bille contrainte par un ressort vient se déplacer. La bille bouge dans les encoches sous l'effet de la rotation du tournevis. Le ressort s'arme lorsque la bille se déplace ce qui provoque l'effet dynamométrique. La vis est vissée jusqu'à un couple maximum dicté par le pré-armage du ressort En changeant le pré-armage du ressort on obtient des couples plus ou moins forts. [0003] The torque screwdrivers available on the market use, for example, a system of notches in which a ball constrained by a spring moves. The ball moves in the notches as the screwdriver rotates. The spring is armed when the ball moves, which causes the dynamometric effect. The screw is tightened up to a maximum torque dictated by the pre-charging of the spring. By changing the pre-charging of the spring we obtain more or less strong torques.
[0004] Les inconvénients de ce type de tournevis dynamométrique sont : – difficulté à avoir un couple de serrage précis sur un tour en raison du fonctionnement même du tournevis (dépendant de la géométrie) ; – difficulté à régler avec précision le couple de serrage du tournevis dynamométrique ; – usure et vieillissement dans le temps du tournevis dynamométrique, ce qui nécessite des réglages fréquents du couple de serrage ; – grande dépendance du tournevis dynamométrique de la géométrie des composants (usure).[0004] The disadvantages of this type of torque screwdriver are: – difficulty in obtaining a precise tightening torque on a lathe due to the operation of the screwdriver itself (depending on the geometry); – difficulty in accurately adjusting the tightening torque of the torque screwdriver; – wear and aging of the torque screwdriver over time, which requires frequent adjustments of the tightening torque; – high dependence of the torque screwdriver on the geometry of the components (wear).
[0005] Les tournevis dynamométriques disponibles sur le marché présentent donc des problèmes liés à la précision, à la fiabilité et à la répétabilité des couples de serrage, et nécessitent des réglages récurrents. [0005] The torque screwdrivers available on the market therefore present problems linked to the precision, reliability and repeatability of the tightening torques, and require recurring adjustments.
[0006] Il est donc nécessaire de pouvoir proposer un tournevis dynamométrique plus performant. [0006] It is therefore necessary to be able to offer a more efficient torque screwdriver.
[0007] La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un tournevis dynamométrique fiable, robuste, sans usure, permettant une meilleure reproductibilité et répétabilité, et sans réglage du couple de serrage. [0007] The present invention aims to remedy these drawbacks by proposing a reliable, robust, wear-free torque screwdriver, allowing better reproducibility and repeatability, and without adjusting the tightening torque.
Divulgation de l'inventionDisclosure of the invention
[0008] A cet effet, l'invention concerne un tournevis dynamométrique agencé pour serrer une vis à un couple de serrage prédéterminé, comprenant un manche présentant un axe longitudinal définissant l'axe de rotation de vissage et un porte-mèche coaxial au manche agencé pour recevoir une mèche, le manche et le porte-mèche étant agencés pour pouvoir être mobiles en rotation de centre O autour de l'axe de rotation de vissage l'un par rapport à l'autre. [0008] For this purpose, the invention relates to a torque screwdriver arranged to tighten a screw to a predetermined tightening torque, comprising a handle having a longitudinal axis defining the screwing axis of rotation and a drill bit holder coaxial with the handle arranged to receive a drill bit, the handle and the drill bit holder being arranged to be movable in rotation with center O around the screwing rotation axis relative to each other.
[0009] Selon l'invention, le manche et le porte-mèche sont reliés par au moins un organe ressort dont une extrémité est solidaire du manche et l'autre extrémité est solidaire du porte-mèche. Ledit organe ressort est conformé pour exercer sur le manche un couple correspondant à une raideur variable en fonction du déplacement angulaire dudit manche autour de l'axe de rotation dans le sens du vissage, ledit couple exercé par l'organe ressort correspondant à une raideur angulaire positive jusqu'au déplacement angulaire pour lequel le couple exercé par l'organe ressort atteint une valeur maximum choisie pour être égale au couple de serrage prédéterminé puis correspondant à une raideur angulaire négative, de sorte que, lorsqu'un utilisateur transmet un couple de vissage dans le manche pour le vissage, ledit couple de vissage est transmis au porte-mèche par l'intermédiaire de l'organe ressort pendant une phase de serrage pendant laquelle la raideur angulaire de l'organe ressort est positive, et que, une fois le couple de serrage atteint, ledit couple de vissage n'est plus transmis au porte-mèche du fait de la raideur angulaire négative de l'organe ressort, entrainant un déplacement angulaire du manche relativement au porte-mèche. [0009] According to the invention, the handle and the wick holder are connected by at least one spring member, one end of which is secured to the handle and the other end is secured to the wick holder. Said spring member is shaped to exert on the handle a torque corresponding to a variable stiffness as a function of the angular displacement of said handle around the axis of rotation in the direction of screwing, said torque exerted by the spring member corresponding to an angular stiffness positive until the angular displacement for which the torque exerted by the spring member reaches a maximum value chosen to be equal to the predetermined tightening torque then corresponding to a negative angular stiffness, so that, when a user transmits a screwing torque in the handle for screwing, said screwing torque is transmitted to the drill bit holder via the spring member during a tightening phase during which the angular stiffness of the spring member is positive, and that, once the tightening torque reached, said screwing torque is no longer transmitted to the drill bit holder due to the negative angular stiffness of the spring member, causing an angular movement of the handle relative to the bit holder.
[0010] Ainsi, dans le tournevis dynamométrique selon l'invention, l'effet dynamométrique est obtenu uniquement par la déformation d'un organe ressort à raideur variable. Le tournevis dynamométrique selon l'invention comprend peu de pièces qui ne sont soumises à aucune usure. Il est donc de conception simple et robuste. Une fois l'organe ressort conformé pour que son couple maximum, correspondant au changement de signe de la raideur, soit égal au couple de serrage recherché, ledit organe ressort exercera toujours le même couple maximum de sorte que le tournevis dynamométrique selon l'invention permet d'obtenir des assemblages vissés à un couple précis et identique pour chaque vis serrée, et constant sur toute sa durée de vie, garantissant une meilleure reproductibilité et une meilleure répétabilité, sans nécessiter de réglage. [0010] Thus, in the torque screwdriver according to the invention, the torque effect is obtained solely by the deformation of a spring member with variable stiffness. The torque screwdriver according to the invention comprises few parts which are not subject to any wear. It is therefore simple and robust in design. Once the spring member is shaped so that its maximum torque, corresponding to the change in sign of the stiffness, is equal to the desired tightening torque, said spring member will always exert the same maximum torque so that the torque screwdriver according to the invention allows to obtain screwed assemblies with a precise and identical torque for each tightened screw, and constant over its entire lifespan, guaranteeing better reproducibility and better repeatability, without requiring adjustment.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
[0011] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : – la figure 1 est une vue isométrique d'un tournevis dynamométrique selon l'invention, en position initiale de repos, avant vissage; – la figure 2 est une vue de face du tournevis dynamométrique de la figure 1, en position de repos ; – la figure 3 est une vue isométrique en coupe selon la ligne C-C de la figure 2; – la figure 4 est une représentation graphique du couple exercé par l'organe ressort sur le manche en fonction de son déplacement angulaire, dans le cas d'une variante sans effet bistable; – la figure 5 est une représentation graphique du couple exercé par l'organe ressort sur le manche en fonction de son déplacement angulaire, dans le cas d'une variante avec effet bistable; – la figure 6 est une vue isométrique du tournevis dynamométrique selon l'invention, à la fin de la phase de serrage, une fois le couple de serrage atteint ; – la figure 7 est une vue de face du tournevis dynamométrique de la figure 6, à la fin de la phase de serrage, une fois le couple de serrage atteint ; – la figure 8 est une vue isométrique du tournevis dynamométrique selon l'invention, en position finale, après vissage; et – la figure 9 est une vue de face du tournevis dynamométrique de la figure 8, en position finale.[0011] Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the following detailed description of an embodiment of the invention, given by way of non-limiting example, and made with reference to the drawings appended in which: – Figure 1 is an isometric view of a torque screwdriver according to the invention, in the initial rest position, before screwing; – Figure 2 is a front view of the torque screwdriver of Figure 1, in the rest position; – Figure 3 is an isometric view in section along the line C-C of Figure 2; – Figure 4 is a graphic representation of the torque exerted by the spring member on the handle as a function of its angular displacement, in the case of a variant without bistable effect; – Figure 5 is a graphic representation of the torque exerted by the spring member on the handle as a function of its angular displacement, in the case of a variant with bistable effect; – Figure 6 is an isometric view of the torque screwdriver according to the invention, at the end of the tightening phase, once the tightening torque has been reached; – Figure 7 is a front view of the torque screwdriver of Figure 6, at the end of the tightening phase, once the tightening torque has been reached; – Figure 8 is an isometric view of the torque screwdriver according to the invention, in the final position, after screwing; and – Figure 9 is a front view of the torque screwdriver of Figure 8, in the final position.
Modes de réalisation de l'inventionModes of carrying out the invention
[0012] En référence aux figures 1 à 3, la présente invention concerne un tournevis dynamométrique 1 agencé pour serrer une vis à un couple de serrage prédéterminé. With reference to Figures 1 to 3, the present invention relates to a torque screwdriver 1 arranged to tighten a screw to a predetermined tightening torque.
[0013] Le tournevis comprend de manière usuelle un manche de préhension 2, de préférence de forme sensiblement cylindrique, présentant un axe longitudinal A définissant l'axe de rotation de vissage et un porte-mèche 4 coaxial au manche 2. Le porte-mèche 4 est agencé pour recevoir une mèche 6 appropriée à un type de vis. [0013] The screwdriver usually comprises a gripping handle 2, preferably of substantially cylindrical shape, having a longitudinal axis A defining the screwing axis of rotation and a bit holder 4 coaxial with the handle 2. The bit holder 4 is arranged to receive a drill bit 6 suitable for a type of screw.
[0014] Selon un mode de réalisation, le porte-mèche 4 présente un manchon de fixation 8 de la mèche 6 dans lequel ladite mèche 6 est destinée à être montée de manière fixe, non démontable. According to one embodiment, the wick holder 4 has a fixing sleeve 8 of the wick 6 in which said wick 6 is intended to be mounted in a fixed, non-removable manner.
[0015] Selon un autre mode de réalisation non représenté, le porte-mèche peut présenter un manchon de fixation de la mèche dans lequel ladite mèche est destinée à être montée de manière amovible, de sorte que la mèche peut être démontée du porte-mèche pour être changée afin de pourvoir utiliser le tournevis avec différents types de vis. [0015] According to another embodiment not shown, the wick holder may have a wick fixing sleeve in which said wick is intended to be mounted in a removable manner, so that the wick can be removed from the wick holder to be changed in order to be able to use the screwdriver with different types of screws.
[0016] Le porte-mèche 4 peut être de forme cylindrique coaxiale à l'axe de rotation A comme dans l'exemple représenté. Il est bien évident que toute autre forme appropriée peut être utilisée. The wick holder 4 can be cylindrical in shape coaxial with the axis of rotation A as in the example shown. It is obvious that any other appropriate form can be used.
[0017] Le manche 2 et le porte-mèche 4 sont agencés pour pouvoir être mobiles en rotation de centre O autour de l'axe de rotation de vissage A l'un par rapport à l'autre, au moyen par exemple d'une bague ou d'un roulement. [0017] The handle 2 and the drill bit holder 4 are arranged to be movable in rotation with center O around the screwing rotation axis A relative to each other, for example by means of a ring or bearing.
[0018] Dans l'exemple représenté, le manche 2 comprend une tête 2' présentant un logement intérieur 10 de forme cylindrique, coaxial à l'axe de rotation A, et au centre duquel est positionné le porte-mèche 4. Le manche 2 et le porte-mèche 4 sont libres en rotation l'un par rapport à l'autre au moyen d'une bague 12 d'axe A ou d'un roulement adéquat (non représenté) disposée également dans le logement 10, entre le manche 2 et le porte-mèche 4. [0018] In the example shown, the handle 2 comprises a head 2' having an interior housing 10 of cylindrical shape, coaxial with the axis of rotation A, and at the center of which the wick holder 4 is positioned. The handle 2 and the bit holder 4 are free to rotate relative to each other by means of a ring 12 with axis A or a suitable bearing (not shown) also placed in the housing 10, between the handle 2 and the wick holder 4.
[0019] Conformément à l'invention, le manche 2 et le porte-mèche 4 sont reliés par au moins un organe ressort 14 dont une extrémité est solidaire du manche 2 et l'autre extrémité est solidaire du porte-mèche 4. [0019] In accordance with the invention, the handle 2 and the wick holder 4 are connected by at least one spring member 14, one end of which is secured to the handle 2 and the other end is secured to the wick holder 4.
[0020] De plus, ledit organe ressort 14 est conformé pour exercer sur le manche 2 un couple correspondant à une raideur variable en fonction du déplacement angulaire dudit manche 2 autour de l'axe de rotation A dans le sens du vissage, ledit couple exercé par l'organe ressort 14 correspondant à une raideur angulaire positive depuis la position initiale de repos jusqu'au déplacement angulaire pour lequel le couple exercé par l'organe ressort 14 atteint une valeur maximum choisie pour être égale au couple de serrage prédéterminé puis, lorsque le déplacement angulaire du manche 2 continue d'augmenter, ledit couple exercé par l'organe ressort 14 correspond à une raideur angulaire négative, comme représenté sur la figure 4. [0020] Furthermore, said spring member 14 is shaped to exert on the handle 2 a torque corresponding to a variable stiffness as a function of the angular displacement of said handle 2 around the axis of rotation A in the direction of screwing, said torque exerted by the spring member 14 corresponding to a positive angular stiffness from the initial rest position to the angular displacement for which the torque exerted by the spring member 14 reaches a maximum value chosen to be equal to the predetermined tightening torque then, when the angular displacement of the handle 2 continues to increase, said torque exerted by the spring member 14 corresponds to a negative angular stiffness, as shown in Figure 4.
[0021] Ainsi, lorsqu'un utilisateur transmet un couple de vissage dans le manche 2 pour le vissage d'une vis, ledit couple de vissage dans le manche 2 est transmis au porte-mèche 4 et donc à la mèche 6 par l'intermédiaire de l'organe ressort 14 du fait de sa raideur angulaire positive, la rotation du manche 2 entrainant la rotation du porte-mèche 4 et donc de la mèche 6 pour visser la vis dans son taraudage, sensiblement sans déplacement angulaire relatif entre le manche 2 et le porte-mèche 4, jusqu'à ce que la valeur maximum du couple de l'organe ressort, égale au couple de serrage prédéterminé, soit atteinte. Cela correspond à une phase de serrage pendant laquelle la raideur angulaire de l'organe ressort est positive. Une fois la valeur maximum du couple de l'organe ressort 14 atteinte, c'est-à-dire le couple de serrage prédéterminé, le couple de vissage transmis dans le manche 2 n'est plus transmis au porte-mèche 4 et donc à la mèche 6, le couple transmis devenant plus faible que le couple nécessaire pour continuer de visser la vis du fait de la raideur angulaire négative de l'organe ressort 14, entrainant un déplacement angulaire du manche 2 relativement au porte-mèche 4 et une déformation de l'organe ressort 14. La vis n'est plus vissée et reste serrée au couple maximum de l'organe ressort 14 c'est-à-dire le couple de serrage prédéterminé. Cela correspond à une phase de rotation du manche 2 seul. Lorsque l'utilisateur arrête de tourner le manche 2, l'organe ressort reprend sa position initiale de repos lorsque le couple ne devient pas négatif lorsque le déplacement angulaire augmente, ne générant pas d'effet bistable. [0021] Thus, when a user transmits a screwing torque in the handle 2 for screwing a screw, said screwing torque in the handle 2 is transmitted to the bit holder 4 and therefore to the bit 6 by the intermediate of the spring member 14 due to its positive angular stiffness, the rotation of the handle 2 causing the rotation of the drill bit holder 4 and therefore of the drill bit 6 to screw the screw into its thread, substantially without relative angular movement between the handle 2 and the drill bit holder 4, until the maximum value of the torque of the spring member, equal to the predetermined tightening torque, is reached. This corresponds to a tightening phase during which the angular stiffness of the spring member is positive. Once the maximum value of the torque of the spring member 14 has been reached, that is to say the predetermined tightening torque, the screwing torque transmitted in the handle 2 is no longer transmitted to the drill bit holder 4 and therefore to the drill bit 6, the transmitted torque becoming lower than the torque necessary to continue screwing the screw due to the negative angular stiffness of the spring member 14, leading to an angular movement of the handle 2 relative to the drill bit holder 4 and a deformation of the spring member 14. The screw is no longer screwed and remains tightened to the maximum torque of the spring member 14, that is to say the predetermined tightening torque. This corresponds to a rotation phase of handle 2 alone. When the user stops turning the handle 2, the spring member returns to its initial rest position when the torque does not become negative when the angular displacement increases, not generating a bistable effect.
[0022] Dans un autre mode de réalisation, l'organe ressort peut être conformé pour que, lorsque son couple correspond à une raideur angulaire négative, le couple diminue pour devenir négatif lorsque le déplacement angulaire augmente, comme représenté sur la figure 5, afin de conférer au manche une bistabilité. La phase de rotation du manche 2 seul se termine lorsque le manche 2 atteint le deuxième état stable, le premier état stable étant la position initiale de repos. Cela signifie que lorsque l'utilisateur arrête de tourner le manche 2, l'organe ressort 14 reste dans son deuxième état stable. L'utilisateur doit réactiver le manche pour le faire tourner dans l'autre sens pour qu'il reprenne sa position initiale de repos. [0022] In another embodiment, the spring member can be shaped so that, when its torque corresponds to a negative angular stiffness, the torque decreases to become negative when the angular displacement increases, as shown in Figure 5, in order to to give the handle bistability. The rotation phase of handle 2 alone ends when handle 2 reaches the second stable state, the first stable state being the initial rest position. This means that when the user stops turning the handle 2, the spring member 14 remains in its second stable state. The user must reactivate the handle to rotate it in the other direction so that it returns to its initial rest position.
[0023] De préférence, l'organe ressort 14 s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation A, dans un espace laissé libre entre le manche 2 et le porte-mèche 4 pour permettre son déplacement angulaire avec le manche 2 et le porte-mèche 4 pendant la phase de serrage et sa déformation pendant la phase de rotation du manche 2 seul. Preferably, the spring member 14 extends in a plane perpendicular to the axis of rotation A, in a space left free between the handle 2 and the drill bit holder 4 to allow its angular movement with the handle 2 and the drill bit holder 4 during the tightening phase and its deformation during the rotation phase of the handle 2 alone.
[0024] D'une manière avantageuse, le tournevis dynamométrique 1 comprend une plaque avant 16 fixée solidairement à l'extrémité du manche 2 perpendiculairement à l'axe de rotation, au moyen de vis 18 par exemple. Ladite plaque avant 16 présente une ouverture intérieure 20, dans laquelle est disposé l'organe ressort 14 dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation A. Ladite plaque avant 16 présente en son centre un moyeu 22 de centre O coaxial à l'axe de rotation A, agencé pour être solidaire au moins en rotation du porte-mèche 4. Le moyeu 22 est traversé par le manchon 8 et la mèche 6. Le moyeu 22 peut être rendu solidaire au moins en rotation du porte-mèche 4 en prévoyant pour le manchon 8 une section de forme polygonale, le moyeu 22 présentant un trou central de forme correspondante, ceci permettant de bloquer le moyeu 22 et le manchon 8 en rotation. Dans l'exemple représenté, le manchon 8 présente une section de forme hexagonale mais il est bien évident que toute autre forme polygonale, telle qu'un carré peut être utilisée. Le maintien du moyeu 22 selon l'axe de rotation A se fait par les vis 18. L'une des extrémités de l'organe ressort 14 est solidaire de la plaque avant 16, l'autre extrémité de l'organe ressort 14 est solidaire du moyeu 22. Advantageously, the torque screwdriver 1 comprises a front plate 16 integrally fixed to the end of the handle 2 perpendicular to the axis of rotation, by means of screws 18 for example. Said front plate 16 has an interior opening 20, in which the spring member 14 is arranged in a plane perpendicular to the axis of rotation A. Said front plate 16 has at its center a hub 22 with center O coaxial with the axis of rotation A, arranged to be integral at least in rotation with the wick holder 4. The hub 22 is crossed by the sleeve 8 and the wick 6. The hub 22 can be made integral at least in rotation with the wick holder 4 by providing for the sleeve 8 a section of polygonal shape, the hub 22 having a central hole of corresponding shape, this making it possible to block the hub 22 and the sleeve 8 in rotation. In the example shown, the sleeve 8 has a hexagonal shaped section but it is obvious that any other polygonal shape, such as a square can be used. The hub 22 is held along the axis of rotation A by screws 18. One end of the spring member 14 is secured to the front plate 16, the other end of the spring member 14 is secured of hub 22.
[0025] Dans un mode de réalisation préféré, la plaque avant 16 avec son moyeu 22 et l'organe ressort 14 sont réalisés d'une seule pièce, l'épaisseur de l'organe ressort 14 étant égale à l'épaisseur de la plaque avant 16 et de son moyeu 22. Il est bien évident que d'autres constructions sont possibles, notamment en plusieurs éléments. La plaque avant 16 peut être réalisée en un matériau qui doit rester dans le domaine élastique lors de son utilisation, tel qu'un matériau à base de nickel-titane comme le Nitinol, ou autre matériau à mémoire de forme, en acier, en un matériau à base de cuivre, d'aluminium, de titane, de silicium, de silicium oxydé, de nickel, de nickel-phosphore, un verre métallique amorphe, etc. [0025] In a preferred embodiment, the front plate 16 with its hub 22 and the spring member 14 are made in one piece, the thickness of the spring member 14 being equal to the thickness of the plate front 16 and its hub 22. It is obvious that other constructions are possible, in particular in several elements. The front plate 16 can be made of a material which must remain in the elastic range during its use, such as a material based on nickel-titanium such as Nitinol, or other material with shape memory, in steel, in one material based on copper, aluminum, titanium, silicon, oxidized silicon, nickel, nickel-phosphorus, an amorphous metallic glass, etc.
[0026] Dans un mode de réalisation préféré, et en référence plus particulièrement à la figure 3, l'organe ressort 14 à raideur angulaire variable comprend un connecteur 26 de raideur linéaire k1, une première lame 28 de raideur linéaire k2 dont une première extrémité 28a est solidaire d'une première extrémité 26a du connecteur 26 et la deuxième extrémité 28b est solidaire du manche 2, et une deuxième lame 30 de raideur linéaire k3 dont une première extrémité 30a est solidaire d'une deuxième extrémité 26b du connecteur 26 et la deuxième extrémité 30b de la deuxième lame 30 est solidaire du porte-mèche 4, et donc de la mèche 6. Les raideurs k1, k2, k3 sont définies comme étant des raideurs linéaires. [0026] In a preferred embodiment, and with particular reference to Figure 3, the spring member 14 with variable angular stiffness comprises a connector 26 of linear stiffness k1, a first blade 28 of linear stiffness k2, a first end of which 28a is secured to a first end 26a of the connector 26 and the second end 28b is secured to the handle 2, and a second blade 30 of linear stiffness k3, a first end 30a of which is secured to a second end 26b of the connector 26 and the second end 30b of the second blade 30 is integral with the bit holder 4, and therefore with the bit 6. The stiffnesses k1, k2, k3 are defined as being linear stiffnesses.
[0027] Dans l'exemple représenté, la deuxième extrémité 28b de la première lame 28 est solidaire du manche 2 en étant directement solidaire de la plaque avant 16, elle-même solidaire de la tête 2' du manche 2. In the example shown, the second end 28b of the first blade 28 is secured to the handle 2 by being directly secured to the front plate 16, itself secured to the head 2' of the handle 2.
[0028] Plus précisément, la deuxième extrémité 30b de la deuxième lame 30 est solidaire du porte-mèche 4 en étant solidaire du moyeu 22 par l'intermédiaire d'un bras 32. Dans cette configuration, le bras 32 est donc monté pivotant en O, avec le moyeu 22, autour de l'axe de rotation A, le moyeu 22 étant monté autour du manchon 8 du porte-mèche 4. Le bras 32 présente une raideur linéaire k4 suffisamment grande pour que le bras 32 soit le plus rigide possible afin de ne pas participer au comportement de l'organe ressort à raideur variable 14. Notamment la raideur k4 du bras 32 est supérieure à la raideur k1 du connecteur 26. [0028] More precisely, the second end 30b of the second blade 30 is secured to the wick holder 4 by being secured to the hub 22 via an arm 32. In this configuration, the arm 32 is therefore pivotally mounted in O, with the hub 22, around the axis of rotation A, the hub 22 being mounted around the sleeve 8 of the drill bit holder 4. The arm 32 has a linear stiffness k4 sufficiently large for the arm 32 to be the most rigid possible in order not to participate in the behavior of the spring member with variable stiffness 14. In particular the stiffness k4 of the arm 32 is greater than the stiffness k1 of the connector 26.
[0029] La première lame 28, la deuxième lame 30 et le connecteur 26 sont coplanaires, parallèles à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation A. The first blade 28, the second blade 30 and the connector 26 are coplanar, parallel to a plane perpendicular to the axis of rotation A.
[0030] D'une manière avantageuse, la plaque avant 16, ainsi que le bras 32 et le moyeu 22 sont prévus dans le même plan que le plan dans lequel s'étendent les lames 28 et 30 et le connecteur26. Advantageously, the front plate 16, as well as the arm 32 and the hub 22 are provided in the same plane as the plane in which the blades 28 and 30 and the connector 26 extend.
[0031] Les première et deuxième lames 28, 30 sont positionnées du même côté du connecteur 26, leurs deuxièmes extrémités 28b, 30b étant tournées l'une vers l'autre, les première et deuxième lames 28, 30 formant des droites parallèles non alignées , c'est-à-dire décalées l'une par rapport à l'autre lorsque l'organe ressort 14 est à l'état initial de repos, lesdites première et deuxième lames 28, 30 étant non comprimées. L'angle α entre les deuxièmes extrémités 28b, 30b des première et deuxième lames 28, 30 par rapport au centre de rotation O est donc différent de 0 à l'état de repos, lesdites première et deuxième lames 28, 30 étant alors non comprimées. The first and second blades 28, 30 are positioned on the same side of the connector 26, their second ends 28b, 30b being turned towards each other, the first and second blades 28, 30 forming non-aligned parallel straight lines , that is to say offset relative to each other when the spring member 14 is in the initial state of rest, said first and second blades 28, 30 being not compressed. The angle α between the second ends 28b, 30b of the first and second blades 28, 30 relative to the center of rotation O is therefore different from 0 in the rest state, said first and second blades 28, 30 then being not compressed .
[0032] De préférence, la deuxième lame 30 est disposée plus près du connecteur 26 que la première lame 28 de sorte que l'extrémité 26b est plus courte que l'extrémité 26c. Preferably, the second blade 30 is arranged closer to the connector 26 than the first blade 28 so that the end 26b is shorter than the end 26c.
[0033] Le connecteur 26 peut présenter une forme globalement droite en forme de crochet ] dont la longueur principale 26c est parallèle aux première et deuxième lames 28,30, les extrémités 26a, 26b étant perpendiculaires à la longueur principale 26c. Il est bien évident que le connecteur 26 peut présenter une forme plus arrondie. Par exemple la longueur principale 26c peut être plus ou moins courbe, en forme de C. The connector 26 may have a generally straight hook-shaped shape whose main length 26c is parallel to the first and second blades 28,30, the ends 26a, 26b being perpendicular to the main length 26c. It is obvious that the connector 26 can have a more rounded shape. For example, the main length 26c can be more or less curved, in the shape of a C.
[0034] Dans un mode de réalisation, l'angle α entre les deuxièmes extrémités 28b, 30b des première et deuxième lames 28, 30 par rapport au centre de rotation O et les raideurs k1, k2 et k3 sont choisis pour que l'organe ressort 14 exerce sur le manche 2 un couple correspondant à une raideur angulaire positive jusqu'au déplacement angulaire dudit manche dans le sens du vissage pour lequel la valeur du couple exercé par l'organe ressort est maximum, correspondant à la phase de serrage, puis à une raideur angulaire négative, le déplacement angulaire du manche dans le sens du vissage correspondant au sens dans lequel les première et deuxième lames 28, 30 se rapprochent pour s'aligner et se comprimer pour amorcer le flambage une fois le couple maximum de l'organe ressort 14 atteint, correspondant à la phase de rotation du manche 2 seul. [0034] In one embodiment, the angle α between the second ends 28b, 30b of the first and second blades 28, 30 relative to the center of rotation O and the stiffnesses k1, k2 and k3 are chosen so that the member spring 14 exerts on the handle 2 a torque corresponding to a positive angular stiffness until the angular displacement of said handle in the direction of screwing for which the value of the torque exerted by the spring member is maximum, corresponding to the tightening phase, then at a negative angular stiffness, the angular movement of the handle in the direction of screwing corresponding to the direction in which the first and second blades 28, 30 come together to align and compress to initiate buckling once the maximum torque of the spring member 14 reached, corresponding to the phase of rotation of handle 2 alone.
[0035] Avantageusement, il apparaît que les paramètres principaux à prendre en compte pour la configuration du couple exercé par l'organe ressort 14 sur le manche 2 sont la raideur k1 du connecteur 26, l'angle α, et la raideur k3 de la deuxième lame 30 la plus proche du connecteur 26. La raideur k2 de la première lame 28, la plus éloignée du connecteur 26, peut être considérée comme sans influence. Advantageously, it appears that the main parameters to be taken into account for the configuration of the torque exerted by the spring member 14 on the handle 2 are the stiffness k1 of the connector 26, the angle α, and the stiffness k3 of the second blade 30 closest to connector 26. The stiffness k2 of the first blade 28, furthest from connector 26, can be considered as having no influence.
[0036] Ainsi, les raideurs k1 et k3 et l'angle α sont choisis pour que l'organe ressort 14 présente une raideur angulaire positive puis négative, ou un effet bistable, le changement de signe de la raideur correspondant à la valeur maximale du couple, la raideur angulaire étant la dérivée du couple, comme représenté par la courbe C sur la figure 4 et la courbe D sur la figure 5 où la raideur devient négative à partir de θ = θ1 = 4°, respectivement θ1 = 3.6° par exemple. [0036] Thus, the stiffnesses k1 and k3 and the angle α are chosen so that the spring member 14 has a positive then negative angular stiffness, or a bistable effect, the change in sign of the stiffness corresponding to the maximum value of the torque, the angular stiffness being the derivative of the torque, as represented by curve C in Figure 4 and curve D in Figure 5 where the stiffness becomes negative from θ = θ1 = 4°, respectively θ1 = 3.6° by example.
[0037] Le déplacement angulaire θ du manche est égal à zéro lorsque le manche 2, et donc le tournevis 1, est dans sa position initiale de repos, c'est-à-dire lorsque les lames 28 et 30 sont droites et parallèles, non comprimées, et augmente lorsque l'utilisateur tourne le manche 2 dans le sens horaire pour le vissage, ce sens de rotation permettant de rapprocher la deuxième lame 30 de la première lame 28, afin de comprimer la deuxième lame 30 par rapport à sa position de repos lorsque la raideur de l'organe ressort 14 devient négative après avoir atteint la valeur maximum du couple pour θ = θ1. The angular displacement θ of the handle is equal to zero when the handle 2, and therefore the screwdriver 1, is in its initial rest position, that is to say when the blades 28 and 30 are straight and parallel, not compressed, and increases when the user turns the handle 2 clockwise for screwing, this direction of rotation making it possible to bring the second blade 30 closer to the first blade 28, in order to compress the second blade 30 relative to its position of rest when the stiffness of the spring member 14 becomes negative after reaching the maximum value of the torque for θ = θ1.
[0038] Par exemple, l'organe ressort 14 peut être conformé pour l'angle α soit inférieur à 10° et le rapport k3/k1 tel que 0.3 < k3/k1 < 1. On obtient un organe ressort présentant une raideur variable sans effet bistable, comme représenté par la courbe C. [0038] For example, the spring member 14 can be shaped for the angle α to be less than 10° and the ratio k3/k1 such that 0.3 < k3/k1 < 1. We obtain a spring member having a variable stiffness without bistable effect, as represented by curve C.
[0039] Dans un autre mode de réalisation, l'angle α entre les deuxièmes extrémités 28b, 30b des première et deuxième lames 28, 30 par rapport au centre de rotation O et le rapport k3/k1 peuvent être choisis pour que le manche soit bistable, comme représenté par la courbe D. [0039] In another embodiment, the angle α between the second ends 28b, 30b of the first and second blades 28, 30 relative to the center of rotation O and the ratio k3/k1 can be chosen so that the handle is bistable, as represented by curve D.
[0040] Par exemple, l'angle α peut être inférieur à 10° et le rapport k3/k1 inférieur à 0.3. [0040] For example, the angle α can be less than 10° and the ratio k3/k1 less than 0.3.
[0041] Avantageusement, les raideurs k1 et k3 peuvent être modifiées en modifiant les longueurs et épaisseurs du connecteur 26 et/ou de la deuxième lame 30. Advantageously, the stiffnesses k1 and k3 can be modified by modifying the lengths and thicknesses of the connector 26 and/or the second blade 30.
[0042] De préférence, le connecteur 26 présente une longueur telle que la distance entre les premières extrémités 28a, 30a des première et deuxième lames 28, 30 est L1 et une épaisseur e1, la première lame 28 présente une longueur L2 (entre ses première 28a et deuxième extrémité 28b) et une épaisseur e2 et la troisième lame 30 présente une longueur L3 (entre ses première 30a et deuxième extrémité 30b) et une épaisseur e3, choisies telles que L1> L2+L3, L3/L2 ≥ 1, de préférence L3/L2 >2, L1/L3 > 2, e2=e3, e1/e3 ≥ 4. Preferably, the connector 26 has a length such that the distance between the first ends 28a, 30a of the first and second blades 28, 30 is L1 and a thickness e1, the first blade 28 has a length L2 (between its first 28a and second end 28b) and a thickness e2 and the third blade 30 has a length L3 (between its first 30a and second end 30b) and a thickness e3, chosen such that L1> L2+L3, L3/L2 ≥ 1, of preference L3/L2 >2, L1/L3 > 2, e2=e3, e1/e3 ≥ 4.
[0043] La hauteur du connecteur 26, des première et deuxième lames 28, 30 est de préférence comprise entre 0.1 mm et 5 mm, de préférence entre 1 mm et 3 mm. La hauteur correspond à la mesure sur le chant des pièces. The height of the connector 26, of the first and second blades 28, 30 is preferably between 0.1 mm and 5 mm, preferably between 1 mm and 3 mm. The height corresponds to the measurement on the edge of the pieces.
[0044] La longueur L1 du connecteur 26 est de préférence comprise entre 5 mm et 50 mm, et l'épaisseur e1 du connecteur est de préférence comprise entre 0.1 mm et 2 mm. The length L1 of the connector 26 is preferably between 5 mm and 50 mm, and the thickness e1 of the connector is preferably between 0.1 mm and 2 mm.
[0045] De préférence, l'angle α entre les deuxièmes extrémités 28b, 30b des première et deuxième lames 28, 30 par rapport au centre de rotation O est compris entre 3° et 10°, les cotes étant prises au niveau de la demi-épaisseur des lames 28, 30. [0045] Preferably, the angle α between the second ends 28b, 30b of the first and second blades 28, 30 relative to the center of rotation O is between 3° and 10°, the dimensions being taken at the level of the half -thickness of the blades 28, 30.
[0046] Les première et deuxième lames 28, 30 et le connecteur 26 sont avantageusement réalisés d'une seule pièce. Il est bien évident qu'ils peuvent être des pièces assemblées. The first and second blades 28, 30 and the connector 26 are advantageously made in one piece. It is quite obvious that they can be assembled parts.
[0047] Les première et deuxième lames 28, 30 et le connecteur 26 sont avantageusement réalisés dans un matériau présentant un module de Young compris entre 40 GPa et 300 GPa, les modules de Young des première et deuxième lames et du connecteur étant de préférence égaux. Ce matériau peut être à base de nickel-titane tel que le Nitinol ou autre matériau à mémoire de forme, un acier, un matériau à base de cuivre, d'aluminium, de titane, de silicium, de silicium oxydé, de nickel, de nickel-phosphore, un verre métallique amorphe, etc... The first and second blades 28, 30 and the connector 26 are advantageously made of a material having a Young's modulus of between 40 GPa and 300 GPa, the Young's moduli of the first and second blades and of the connector being preferably equal . This material may be based on nickel-titanium such as Nitinol or other shape memory material, steel, a material based on copper, aluminum, titanium, silicon, oxidized silicon, nickel, nickel-phosphorus, an amorphous metallic glass, etc.
[0048] De préférence, les première et deuxième lames 28, 30 et le connecteur 26 sont avantageusement réalisés dans un même matériau. Preferably, the first and second blades 28, 30 and the connector 26 are advantageously made of the same material.
[0049] Dans un mode de réalisation préféré, le tournevis dynamométrique de l'invention comprend au moins deux organes ressorts à raideur variable 14, lesdits organes ressorts 14 étant disposés de sorte qu'ils se superposent si l'un est ramené vers l'autre en le faisant tourner autour du centre de rotation O. Les organes ressorts 14 sont conformés pour avoir la même valeur de couple maximum au changement de signe de la raideur. [0049] In a preferred embodiment, the torque screwdriver of the invention comprises at least two spring members with variable stiffness 14, said spring members 14 being arranged so that they overlap if one is brought back towards the other by rotating it around the center of rotation O. The spring members 14 are shaped to have the same maximum torque value when the sign of stiffness changes.
[0050] Dans ce mode de réalisation, pour chaque organe ressort à raideur variable 14, la deuxième extrémité 28b de la première lame 28, la plus éloignée du connecteur 26, est solidaire du manche 2 en étant directement solidaire de la plaque avant 16, et la deuxième extrémité 30b de la deuxième lame 30, la plus proche du connecteur 26, est solidaire du moyeu 22 et donc du porte-mèche 4, par l'intermédiaire de leur bras respectif 32. Lorsque les deux organes ressorts 14 sont dans la position initiale au repos, toutes les lames 28, 30 sont droites, non comprimées, les premières lames 28 étant parallèles aux deuxièmes lames associées 30, comme représenté sur les figures 1 à 3. [0050] In this embodiment, for each spring member with variable stiffness 14, the second end 28b of the first blade 28, furthest from the connector 26, is secured to the handle 2 by being directly secured to the front plate 16, and the second end 30b of the second blade 30, closest to the connector 26, is secured to the hub 22 and therefore to the wick holder 4, via their respective arm 32. When the two spring members 14 are in the initial position at rest, all the blades 28, 30 are straight, not compressed, the first blades 28 being parallel to the second associated blades 30, as shown in Figures 1 to 3.
[0051] D'une manière avantageuse, les deux organes ressorts à raideur variable 14, les bras 32, la plaque avant 16 et son moyeu 22 sont réalisés d'une seule pièce. [0051] Advantageously, the two spring members with variable stiffness 14, the arms 32, the front plate 16 and its hub 22 are made in one piece.
[0052] Les deux organes ressorts à raideur variable 14 et les bras 32 s'étendent dans le même plan que le plan principal de la plaque avant 16 et son moyeu 22, ledit plan étant perpendiculaire à l'axe de rotation A. The two spring members with variable stiffness 14 and the arms 32 extend in the same plane as the main plane of the front plate 16 and its hub 22, said plane being perpendicular to the axis of rotation A.
[0053] Dans un mode de réalisation, l'angle α entre les deuxièmes extrémités 28b, 30b des première et deuxième lames 28, 30 par rapport au centre de rotation O et le rapport k3/k1 sont choisis conformément aux valeurs données ci-dessus pour que chaque organe ressort 14 présente une raideur angulaire positive puis négative, le changement de signe de la raideur correspondant à la valeur maximale du couple. [0053] In one embodiment, the angle α between the second ends 28b, 30b of the first and second blades 28, 30 relative to the center of rotation O and the ratio k3/k1 are chosen in accordance with the values given above so that each spring member 14 has a positive then negative angular stiffness, the change in sign of the stiffness corresponding to the maximum value of the torque.
[0054] Dans un autre mode de réalisation, l'angle α entre les deuxièmes extrémités 28b, 30b des première et deuxième lames 28, 30 par rapport au centre de rotation O et le rapport k3/k1 sont choisis conformément aux valeurs données ci-dessus pour que chaque organe ressort à raideur variable 14 exerce sur le manche 2 un couple conférant un effet bistable, l'une des positions stables ou position d'équilibre correspondant à la position initiale de repos, l'autre des positions stables ou position d'équilibre correspondant au déplacement angulaire maximal du manche 2. Ainsi, le manche a un comportement global bistable. [0054] In another embodiment, the angle α between the second ends 28b, 30b of the first and second blades 28, 30 relative to the center of rotation O and the ratio k3/k1 are chosen in accordance with the values given below. above so that each spring member with variable stiffness 14 exerts on the handle 2 a torque conferring a bistable effect, one of the stable positions or equilibrium position corresponding to the initial rest position, the other stable positions or position d balance corresponding to the maximum angular displacement of the handle 2. Thus, the handle has an overall bistable behavior.
[0055] Dans l'exemple représenté, le nombre d'organes ressorts à raideur variable 14 est de deux, mais il est bien évident que le nombre d'organes ressorts à raideur variable14 peut être supérieur ou égal à 2. [0055] In the example shown, the number of spring members with variable stiffness 14 is two, but it is obvious that the number of spring members with variable stiffness 14 can be greater than or equal to 2.
[0056] Lorsque l'utilisateur commence à tourner le manche 2 dans le sens horaire pour le vissage, les deux organes à raideur variable 14 sont dans leur position initiale de repos, les lames 28, 30 étant toutes non comprimées comme représenté sur les figures 1 à 3. Lorsque l'utilisateur transmet un couple de vissage dans le manche, le manche 2 est tourné dans le sens horaire. Pendant la phase de serrage, comme représenté sur les figures 6 et 7, ledit couple de vissage dans le manche 2 est transmis au porte-mèche 4 et donc à la mèche 6 par l'intermédiaire des organes ressorts 14 du fait de leur raideur angulaire positive, la rotation du manche 2 entrainant la rotation du moyeu 22 par l'intermédiaire des bras 32 et donc du porte-mèche 4 et de la mèche 6 pour visser la vis dans son taraudage, sensiblement sans déplacement angulaire relatif entre le manche 2 et le porte-mèche 4, jusqu'à ce que la valeur maximum du couple des organes ressorts 14, égale au couple de serrage prédéterminé, soit atteinte. Dans la phase de rotation du manche 2 seul, une fois la valeur maximum du couple des organes ressorts 14 atteinte, le couple de vissage transmis dans le manche 2 n'est plus transmis au moyeu 22 et donc au porte-mèche 4 et à la mèche 6, le couple transmis devenant plus faible que le couple nécessaire pour continuer de visser la vis du fait de la raideur angulaire négative des organes ressorts 14. Cela entraine un déplacement angulaire du manche 2 relativement au moyeu 22 et au porte-mèche 4 dans le sens horaire et une déformation des organes ressorts 14, la rotation du manche 2 seul forçant la deuxième lame 30 à se rapprocher de la première lame 28 de l'organe ressort 14 associé en se comprimant pour s'aligner et amorcer le flambage, comme représenté sur les figures 8 et 9. La vis n'est plus vissée et reste serrée au couple de serrage prédéterminé. [0056] When the user begins to turn the handle 2 clockwise for screwing, the two variable stiffness members 14 are in their initial rest position, the blades 28, 30 all being not compressed as shown in the figures 1 to 3. When the user transmits a screwing torque into the handle, handle 2 is turned clockwise. During the tightening phase, as shown in Figures 6 and 7, said screwing torque in the handle 2 is transmitted to the drill bit holder 4 and therefore to the drill bit 6 via the spring members 14 due to their angular stiffness positive, the rotation of the handle 2 causing the rotation of the hub 22 via the arms 32 and therefore of the bit holder 4 and the bit 6 to screw the screw into its thread, substantially without relative angular displacement between the handle 2 and the drill bit holder 4, until the maximum value of the torque of the spring members 14, equal to the predetermined tightening torque, is reached. In the rotation phase of the handle 2 alone, once the maximum value of the torque of the spring members 14 has been reached, the screwing torque transmitted in the handle 2 is no longer transmitted to the hub 22 and therefore to the drill bit holder 4 and to the bit 6, the torque transmitted becoming lower than the torque necessary to continue screwing the screw due to the negative angular stiffness of the spring members 14. This causes an angular movement of the handle 2 relative to the hub 22 and the bit holder 4 in the clockwise direction and a deformation of the spring members 14, the rotation of the handle 2 alone forcing the second blade 30 to approach the first blade 28 of the associated spring member 14 by compressing to align itself and initiate buckling, as shown in Figures 8 and 9. The screw is no longer screwed and remains tightened to the predetermined tightening torque.
[0057] Lorsque l'utilisateur arrête de tourner le manche 2, les organes ressorts 14 reprennent leur position initiale de repos si la raideur variable des organes ressorts 14 ne confère pas au manche un effet bistable. [0057] When the user stops turning the handle 2, the spring members 14 return to their initial rest position if the variable stiffness of the spring members 14 does not give the handle a bistable effect.
[0058] Si la raideur variable des organes ressorts 14 confère au manche 2 un effet bistable, quand l'utilisateur arrête de tourner le manche 2, celui-ci reste dans sa deuxième position stable. L'utilisateur doit réactiver le manche 2 pour le faire repartir dans l'autre sens pour retrouver la position initiale de repos. L'effet bistable permet au tournevis 1 de ne pas revenir dans sa position initiale quand on le retire de la vis, de sorte qu'on ne risque pas d'abimer la tête de vis. [0058] If the variable stiffness of the spring members 14 gives the handle 2 a bistable effect, when the user stops turning the handle 2, it remains in its second stable position. The user must reactivate handle 2 to move it in the other direction to return to the initial rest position. The bistable effect allows the screwdriver 1 not to return to its initial position when it is removed from the screw, so that there is no risk of damaging the screw head.
[0059] Les organes ressorts 14 tels que décrits ci-dessus permettent de préférence d'appliquer un angle de 20° à 40° lors de la rotation pendant la phase de serrage, le déplacement angulaire total du manche étant limité à environ 90°. The spring members 14 as described above preferably make it possible to apply an angle of 20° to 40° during rotation during the tightening phase, the total angular movement of the handle being limited to approximately 90°.
[0060] Des butées peuvent être prévues sur le manche 2 pour limiter la rotation du manche 2, en particulier dans la phase de rotation du manche seul. Par exemple, des butées 34 peuvent être prévues dans la découpe de l'ouverture intérieure 20 de la plaque avant 16. [0060] Stops can be provided on the handle 2 to limit the rotation of the handle 2, in particular in the phase of rotation of the handle alone. For example, stops 34 can be provided in the cutout of the interior opening 20 of the front plate 16.
[0061] Il est bien évident que tout autre organe ressort à raideur variable positive pendant la phase de serrage puis négative pendant la phase de rotation du manche seul, une fois la valeur de couple maximum atteinte, peut être utilisé. Le changement de rigidité (positive vers négative) doit permettre d'être bien perçu par l'utilisateur lors du vissage. [0061] It is obvious that any other spring member with variable stiffness, positive during the tightening phase and then negative during the rotation phase of the handle alone, once the maximum torque value has been reached, can be used. The change in rigidity (positive to negative) must be clearly perceived by the user when screwing.
[0062] Plusieurs organes ressorts peuvent être utilisés pour atteindre le couple de serrage prédéterminé, compris par exemple entre 8 N.mm et 50 N.mm. [0062] Several spring members can be used to achieve the predetermined tightening torque, for example between 8 N.mm and 50 N.mm.
[0063] Le tournevis dynamométrique selon l'invention est avantageusement fiable car il permet une excellente reproductibilité et une excellente répétabilité du couple de serrage. Il ne nécessite aucun réglage récurrent. Il comprend peu de pièces et le ou les organes ressorts mis en oeuvre ne subissent aucune usure, de sorte que le tournevis de l'invention est robuste. Il donnera toujours le même couple de serrage sur toute sa durée de vie sans réglage, sans graisse. Il est de plus insensible aux poussières et à la température. The torque screwdriver according to the invention is advantageously reliable because it allows excellent reproducibility and excellent repeatability of the tightening torque. It does not require any recurring adjustments. It includes few parts and the spring member(s) used do not suffer any wear, so that the screwdriver of the invention is robust. It will always give the same tightening torque over its entire lifespan without adjustment, without grease. It is also insensitive to dust and temperature.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH001221/2022A CH720126A1 (en) | 2022-10-14 | 2022-10-14 | Torque screwdriver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH001221/2022A CH720126A1 (en) | 2022-10-14 | 2022-10-14 | Torque screwdriver |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH720126A1 true CH720126A1 (en) | 2024-04-30 |
Family
ID=83898052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH001221/2022A CH720126A1 (en) | 2022-10-14 | 2022-10-14 | Torque screwdriver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH720126A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5048381A (en) * | 1989-04-21 | 1991-09-17 | Mhh Engineering Co., Ltd. Of Bramley, Etc. | Torque-indicating screwdriver |
| US10030731B1 (en) * | 2013-03-13 | 2018-07-24 | Hrl Laboratories, Llc | Assembly with negative torsional stiffness |
| US20190094096A1 (en) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | Eta Sa Manufacture Horlogere Suisse | Dynamic torque and/or force calibration device |
-
2022
- 2022-10-14 CH CH001221/2022A patent/CH720126A1/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5048381A (en) * | 1989-04-21 | 1991-09-17 | Mhh Engineering Co., Ltd. Of Bramley, Etc. | Torque-indicating screwdriver |
| US10030731B1 (en) * | 2013-03-13 | 2018-07-24 | Hrl Laboratories, Llc | Assembly with negative torsional stiffness |
| US20190094096A1 (en) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | Eta Sa Manufacture Horlogere Suisse | Dynamic torque and/or force calibration device |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| LIU TIAN ET AL: "Research on zero-stiffness flexure hinge (ZSFH) based on spring four-bar linkage(4BSL)", MECHANISM AND MACHINE THEORY, PERGAMON, AMSTERDAM, NL, vol. 143, 7 October 2019 (2019-10-07), XP085888512, ISSN: 0094-114X, [retrieved on 20191007], DOI: 10.1016/J.MECHMACHTHEORY.2019.103633 * |
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